وجد مؤلفو العمل الجديد أن تطعيم مادة الكاثود بسائل أيوني يساعد
بطاريات الليثيوم المعدنية واعدةتكنولوجيا تخزين الطاقة ، حيث يوفر الليثيوم النقي كثافة طاقة عالية بشكل لا يصدق. إذا كنت تستخدم الليثيوم بدلاً من الجرافيت والنحاس ، فسيؤدي ذلك إلى زيادة كبيرة في الأداء. على سبيل المثال ، ستتمكن الهواتف الذكية من العمل لعدة أيام.
ولكن هناك مشكلة، وهي أن بطاريات الليثيوم المعدنية غير مستقرة. لقد اكتشف مؤلفو العمل الجديد كيفية التغلب على هذه المشكلة، من خلال استبدال المكونات السائلة بمكونات صلبة.
على سبيل المثال ، تصميم بطاريات الحالة الصلبةينص على أن أيونات الليثيوم ، التي تحمل شحنة ، تمر عبر مادة إلكتروليت صلبة ، وليس من خلال مادة سائلة. هذا له عيوبه - عدم الاستقرار عند الحدود بين الإلكتروليت الصلب وأقطاب البطارية.
قرر مؤلفو العمل الجديد استخدام قطب شبه صلب ، والذي يمكن استخدامه في بطارية الليثيوم المعدنية الصلبة.
عمل الباحثون مع أحد المرشحين لالمنحل بالكهرباء الصلبة - LLZO. يتفاعل جيدًا نسبيًا مع أنودات معدن الليثيوم، ولكنه يسبب مقاومة عالية عند التفاعل مع الكاثودات التقليدية. كانت الفكرة هي تحسين الاتصال وتقليل المقاومة بين المنحل بالكهرباء الخزفي الصلب والكاثود. وللقيام بذلك، أضاف الباحثون سائلًا أيونيًا بدرجة حرارة الغرفة، أو ملحًا سائلًا.
ونتيجة لذلك، ملأ السائل الهيكليالفراغات وتحسين الاتصال بالكهرباء الصلبة في بطاريات معدن الليثيوم. أظهر النموذج الأولي للبطارية استقرارًا مثيرًا للإعجاب، حيث حافظ على 80٪ من سعته لأكثر من 100 دورة شحن وتفريغ عند 60 درجة مئوية.
قراءة المزيد
التقط "جيمس ويب" أوضح صورة لنجم في التاريخ
على عمق 8000 متر ، وجد العلماء بكتيريا غريبة: لم يكن من المتوقع رؤيتها هناك
يعثر العلماء على شذوذ أثري عمره 1500 عام