"Ren" kombination af metaller i solid-state batterier fordoblede deres effekt

Flydende lithium-ion-batterier kan findes overalt i dag: de er udbredte takket være en bred vifte af

bruges i de fleste daglige mobile enhederenheder. Selvom de giver betydelige fordele, indebærer våde batterier betydelige risici. Dette er blevet tydeligt for offentligheden i de senere år efter rapporter om smartphones, der gik i brand på grund af designfejl, der fik batterivæske til at lække og antændes.

Andre ulemper:produktionsomkostninger, holdbarhed og kapacitet fik forskere til at udforske en anden teknologi: solid state lithium batterier (SSLB). SSLB'er består af faste elektroder og en solid elektrolyt, der udveksler lithium (Li) -ioner under opladning og afladning. Deres højere energitæthed og sikkerhed gør SSLB til meget kraftige kilder.

Der er dog stadig mange tekniskeproblemer, der hindrer kommercialiseringen af ​​SSLB. I den aktuelle undersøgelse gennemførte forskere en række eksperimenter og konkluderede, at det kunne tage SSLB-ydeevne til det næste niveau. Professor Taro Hitosugi fra Tokyo Tech, der ledede undersøgelsen, forklarer deres motivation: ”LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (LNMO) er et lovende materiale til den SSLB-positive elektrode, da den kan generere relativt højere spændinger. I denne undersøgelse viste vi et batteri, der fungerer ved 2,9 og 4,7 volt, mens det giver høj kapacitet, stabil cykling og lav elektrolyt / elektrodemodstand. "

Tidligere undersøgelser har vist, at skabeEn ren elektrolyt / elektrode-interface er nødvendig for at opnå lav interface-modstand og hurtig opladning af LNMO-baseret SSLB. Forskerne bemærkede også, at Li-ioner spontant vandrede fra Li3PO4 (LPO) -elektrolytten ind i LNMO-laget under fremstillingen og dannede LiNi 0,5 Mn 1,5 O4 (L2 NMO) -fasen i LNMO med ukendt distribution og indflydelse på batteriets ydeevne.

Slående men rent med hensyn til metallergrænsefladen lette Li-interkalkation og deinterkalering under SSLB-opladning og afladning. Som et resultat var SSLB-kapaciteten med en ren grænseflade dobbelt så stor som konventionelle LNMO-baserede batterier.

Læs  Også:

Et stort antal gråhvaler begynder at sulte og dø i Stillehavet

En tredjedel af dem, der er kommet sig efter COVID-19, vender tilbage til hospitalet. Hver ottende - dør

Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder