La combinaison «pure» de métaux dans les batteries à semi-conducteurs a doublé leur puissance

Les batteries lithium-ion liquides sont aujourd’hui partout : elles sont courantes en raison de la large gamme de batteries lithium-ion liquides.

En dépit du fait qu’ils possèdentAvec de nombreux avantages, les batteries à base de liquide présentent un risque important.Cela est devenu évident pour le public ces dernières années à la suite de rapports de smartphones prenant feu en raison d’erreurs de conception qui ont conduit à la fuite et à l’inflammation de l’électrolyte liquide de la batterie.

Autres inconvénients:Le coût de fabrication, la durabilité et la capacité ont incité les scientifiques à explorer une autre technologie: les batteries au lithium à semi-conducteurs (SSLB). Les SSLB sont constitués d'électrodes solides et d'un électrolyte solide qui échangent des ions lithium (Li) pendant la charge et la décharge. Leur densité d'énergie et leur sécurité plus élevées font de SSLB des sources très puissantes.

Cependant, il existe encore de nombreuxproblèmes entravant la commercialisation du SSLB. Pour l'étude actuelle, les chercheurs ont mené une série d'expériences et ont conclu que cela pourrait amener les performances SSLB au niveau supérieur. Le professeur Taro Hitosugi de Tokyo Tech, qui a dirigé l'étude, explique leur motivation: «Le LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (LNMO) est un matériau prometteur pour l'électrode positive SSLB car il peut générer des tensions comparativement plus élevées. Dans cette étude, nous avons montré une batterie qui fonctionne à 2,9 et 4,7 volts tout en offrant une capacité élevée, un cyclage stable et une faible résistance électrolyte / électrode. "

Des recherches antérieures ont montré que la créationUne interface électrolyte / électrode propre est nécessaire pour obtenir une faible résistance d'interface et une charge rapide du SSLB basé sur LNMO. Les scientifiques ont également noté que les ions Li ont migré spontanément de l'électrolyte Li3PO4 (LPO) dans la couche LNMO pendant la fabrication, formant la phase LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (L 2 NMO) dans le LNMO avec une distribution et une influence inconnues sur les performances de la batterie.

Frappant mais pur en termes de métauxL'interface a facilité l'intercalation et la désintercalation du Li pendant la charge et la décharge SSLB. En conséquence, la capacité SSLB avec une interface propre était le double de celle des batteries classiques à base de LNMO.

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