La combinazione "pura" di metalli nelle batterie allo stato solido ha raddoppiato la loro potenza

Le batterie agli ioni di litio liquido oggi si trovano ovunque: sono molto diffuse grazie ad un'ampia gamma di

utilizzare nella maggior parte dei dispositivi mobili di tutti i giornidispositivi. Sebbene offrano vantaggi significativi, le batterie a liquido comportano rischi significativi. Ciò è diventato evidente al pubblico negli ultimi anni in seguito alle segnalazioni di smartphone che hanno preso fuoco a causa di errori di progettazione che hanno causato la fuoriuscita del liquido della batteria e l'incendio.

Altri svantaggi:i costi di produzione, la durata e la capacità hanno spinto gli scienziati a esplorare un'altra tecnologia: le batterie al litio a stato solido (SSLB). Gli SSLB sono costituiti da elettrodi solidi e un elettrolita solido che scambiano ioni di litio (Li) durante la carica e la scarica. La loro maggiore densità di energia e sicurezza rendono SSLB delle fonti molto potenti.

Tuttavia, ci sono ancora molti tecniciproblemi che ostacolano la commercializzazione di SSLB. Per il presente studio, i ricercatori hanno condotto una serie di esperimenti e hanno concluso che potrebbe portare le prestazioni SSLB a un livello superiore. Il professor Taro Hitosugi della Tokyo Tech, che ha condotto lo studio, spiega la loro motivazione: “LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (LNMO) è un materiale promettente per l'elettrodo positivo SSLB in quanto può generare tensioni relativamente più elevate. In questo studio, abbiamo mostrato una batteria che funziona a 2,9 e 4,7 volt fornendo al contempo alta capacità, cicli stabili e bassa resistenza elettrolita / elettrodo.

Ricerche precedenti hanno dimostrato che la creazioneÈ necessaria un'interfaccia elettrolita / elettrodo pulita per ottenere una bassa resistenza dell'interfaccia e una ricarica rapida di SSLB basato su LNMO. Gli scienziati hanno anche notato che gli ioni di litio sono migrati spontaneamente dall'elettrolita Li3PO4 (LPO) nello strato LNMO durante la produzione, formando la fase LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (L 2 NMO) in LNMO con distribuzione sconosciuta e influenza sulle prestazioni della batteria.

Sorprendente ma puro in termini di metallil'interfaccia ha facilitato l'intercalazione e la deintercalazione di Li durante la carica e la scarica SSLB. Di conseguenza, la capacità SSLB con un'interfaccia pulita era doppia rispetto a quella delle batterie convenzionali basate su LNMO.

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