אחת הסיבות העיקריות לכך שסוללות מסוימות מתפקדות בצורה גרועה היא בגלל הליתיום שהן מכילות
חוקרים מאוניברסיטת הטכנולוגיהג'ג'יאנג בסין והמעבדה הלאומית ארגון בארצות הברית פיתחו אסטרטגיה להחלמת ליתיום לא פעיל באנודות. האסטרטגיה החדשה מבוססת על תגובה כימית המכונה פוטנציאל החמצון של יוד.
ממשק אלקטרוליטים מוצק (SEI) הואשכבה שנוצרת על האנודה של סוללות ליתיום-יון במהלך מחזורי הטעינה הראשונים. לשכבת הפסיבציה תפקיד קריטי בביצועי הסוללה, ביציבותם ובבטיחותם.
בתא סוללות ליתיום-יון טיפוסי עםעם אנודה גרפיט קונבנציונאלית, שלב השטח האלקטרוליטי המוצק (SEI) מורכב בדרך כלל מ- LiF בשילוב עם Li₂CO₃, אלקיל פחמתי וחומרים אחרים. מחקרים אחרונים הראו כי בסוללות אנודיות ממתכת ליתיום, SEI מורכב בעיקר מ- Li₂O ולא מ- LiF. בסוללות אלה, שינוי נפח הציפוי Li יכול לפגוע בשלמות המכנית ותפקיד הפסיבציה של ה- SEI מבוסס Li₂O. זה, בתורו, יכול להוביל להיווצרות של "ליתיום מת".
איור המסכם את אסטרטגיית ההתאוששות של Li שפותחה על ידי החוקרים. קרדיט: ג'ין ואח '(אנרגיית הטבע).
לאחר ביצוע מחקר, מדענים גילו מה בדיוקאובדן Li ב- SEI וחלקיקי ליתיום מתים הם הסיבות העיקריות להידרדרות הביצועים שנראית לעתים קרובות בסוללות ליתיום מתכתיות. תצפית זו עוררה בהם השראה לפתח שיטה להפחתת ליתיום מת באמצעות התגובה הכימית של החיזור של יוד.
מדענים הצליחו ליצור טעינה מלאהתא סוללה עם תכולת ליתיום נמוכה מאוד באנודה. תא זה אורך חיים של 1000 מחזורים והשיג יעילות גבוהה של מערכת קולומביאנית של 99.9%.
קרא עוד
המפה המדויקת הראשונה של העולם נוצרה. מה רע בכולם?
ראה זרמי אבק מאדים ממסוק Ingenuity
מסוק כושר המצאה ממריא בהצלחה על מאדים
שכבה פסיבית - סרטעל פני המתכת, הגנה על המתכת מפני קורוזיה בתנאים שבהם המתכת מגיבה תרמודינמית. זה נגרם על ידי היווצרות של תרכובות משטח מגן במהלך האינטראקציה של המתכת עם מרכיבי הסביבה. על פי הרכבם, שכבות פסיביות מחולקות לשכבות תחמוצת ושכבות מלח בהרכב מורכב יותר.