"Чистата" комбинация от метали в твърдотелни батерии удвои мощността си

Течните литиево-йонни батерии могат да бъдат намерени навсякъде днес: те са често срещани поради широката гама от

Въпреки факта, че притежаватС много предимства, батериите на течна основа представляват значителен риск.Това стана очевидно за обществеността през последните години след съобщения за смартфони, които се запалват поради грешки в дизайна, довели до изтичане и запалване на течния електролит на батерията.

Други недостатъци:производствените разходи, издръжливостта и капацитетът накараха учените да изследват друга технология: твърдотелни литиеви батерии (SSLB). SSLB са изградени от твърди електроди и твърд електролит, които обменят литиеви (Li) йони по време на зареждане и разреждане. По-високата им енергийна плътност и сигурност правят SSLB много мощни източници.

Все още обаче има много техническипроблеми, възпрепятстващи комерсиализацията на SSLB. За настоящото проучване изследователите проведоха поредица от експерименти и стигнаха до заключението, че то може да изведе производителността на SSLB на следващото ниво. Професор Таро Хитосуги от Tokyo Tech, който ръководи проучването, обяснява тяхната мотивация: „LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (LNMO) е обещаващ материал за SSLB положителния електрод, тъй като може да генерира сравнително по-високи напрежения. В това проучване показахме батерия, която работи при 2,9 и 4,7 волта, като същевременно осигурява висок капацитет, стабилно циклиране и ниско съпротивление на електролит / електрод. "

Предишни изследвания показват, че създаванетоЗа постигане на ниско съпротивление на интерфейса и бързо зареждане на SSLB, базиран на LNMO, е необходим чист интерфейс електролит / електрод. Учените също така отбелязват, че Li йони спонтанно мигрират от Li3PO4 (LPO) електролита в LNMO слоя по време на производството, образувайки LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (L 2 NMO) фаза в LNMO с неизвестно разпределение и влияние върху производителността на батерията.

Поразително, но чисто по отношение на металитеинтерфейсът улесни интеркалацията и деинтеркалацията на Li по време на SSLB зареждане и разреждане. В резултат на това капацитетът на SSLB с изчистен интерфейс е два пъти по-голям от този на конвенционалните батерии, базирани на LNMO.

Прочетете  още:

Голям брой сиви китове започват да гладуват и да умират в Тихия океан

Една трета от оздравелите от COVID-19 се завръщат в болницата. Всеки осми - умира

Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат