Viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc dažas baterijas darbojas slikti, ir tajos esošais litijs
Pētnieki no Tehniskās universitātesZhejiang Ķīnā un Argonne National Laboratory ASV ir izstrādājušas stratēģiju neaktīvā litija atgūšanai anodos. Jaunās stratēģijas pamatā ir ķīmiska reakcija, kas pazīstama kā joda redokspotenciāls.
Cietais elektrolīta interfeiss (SEI) irslānis, kas pirmajos pāris uzlādes ciklos veidojas uz litija jonu akumulatoru anoda. Pasivācijas slānim ir izšķiroša loma akumulatoru darbībā, stabilitātē un drošībā.
Tipiskā litija jonu akumulatora šūnā arIzmantojot parasto grafīta anodu, cietais elektrolīta interfeiss (SEI) parasti sastāv no LiF kombinācijā ar Li₂CO₂, alkilkarbonātu un citām vielām. Jaunākie pētījumi ir parādījuši, ka litija metāla anoda baterijās SEI galvenokārt sastāv no Li₂O, nevis LiF. Šajās baterijās Li pārklājuma tilpuma maiņa var apdraudēt SE2 mehānisko integritāti un pasivēšanas lomu. Tas savukārt var izraisīt "mirušā litija" veidošanos.
Attēls, kurā apkopota pētnieku izstrādātā Li atgūšanas stratēģija. Kredīts: Jin et al. (Dabas enerģija).
Pēc pētījuma veikšanas zinātnieki uzzināja, kas tiešiLi zudumi SEI un atmirušās litija daļiņas ir galvenie iemesli veiktspējas pasliktināšanai, kas bieži novērojama metāla litija baterijās. Šis novērojums iedvesmoja viņus izstrādāt metodi mirušā litija samazināšanai, izmantojot joda redoksķīmisko reakciju.
Zinātnieki varēja izveidot pilnībā uzlādētuakumulatora elements ar ļoti zemu litija saturu anodā. Šīs šūnas dzīves ilgums bija 1000 ciklu, un tā sasniedza Kolumbijas sistēmas augsto efektivitāti - 99,9%.
Lasīt vairāk
Tika izveidota pirmā precīzā pasaules karte. Kas vainas visiem pārējiem?
Skatiet Marsa putekļu straumes no helikoptera "Atjautība"
Atjautības helikopters veiksmīgi paceļas uz Marsa
Pasivējošais slānis - plēveuz metāla virsmas, aizsargājot metālu no korozijas apstākļos, kad metāls ir termodinamiski reaģējošs. To izraisa aizsargājošu virsmu savienojumu veidošanās metāla mijiedarbības laikā ar apkārtējās vides sastāvdaļām. Pēc sastāva pasivējošie slāņi tiek sadalīti oksīda un sāls slāņos, ir iespējami sarežģītāka sastāva slāņi.