"Pure" combinatie van metalen in solid-state batterijen verdubbelde hun vermogen

Vloeibare lithium-ionbatterijen zijn tegenwoordig overal te vinden: ze zijn wijdverspreid dankzij een breed scala aan

gebruik op de meeste alledaagse mobiele apparatenapparaten. Hoewel ze aanzienlijke voordelen bieden, brengen natte batterijen aanzienlijke risico's met zich mee. Dit is de afgelopen jaren voor het publiek duidelijk geworden na berichten over smartphones die vlam vatten als gevolg van ontwerpfouten waardoor batterijvloeistof lekte en ontbrandde.

Andere nadelen:productiekosten, duurzaamheid en capaciteit zetten wetenschappers ertoe aan om een ​​andere technologie te onderzoeken: solid state lithium batterijen (SSLB). SSLB's bestaan ​​uit vaste elektroden en een vaste elektrolyt die lithium (Li) -ionen uitwisselen tijdens het opladen en ontladen. Hun hogere energiedichtheid en veiligheid maken SSLB tot zeer krachtige bronnen.

Er zijn echter nog veel technischeproblemen die de commercialisering van SSLB belemmeren. Voor de huidige studie hebben onderzoekers een reeks experimenten uitgevoerd en geconcludeerd dat het de SSLB-prestaties naar een hoger niveau zou kunnen tillen. Professor Taro Hitosugi van Tokyo Tech, die de studie leidde, legt hun motivatie uit: “LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (LNMO) is een veelbelovend materiaal voor de SSLB positieve elektrode, aangezien deze relatief hogere spanningen kan genereren. In deze studie hebben we een batterij laten zien die werkt op 2,9 en 4,7 volt en tegelijkertijd een hoge capaciteit, stabiele cycli en lage elektrolyt / elektrode-weerstand biedt. "

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat createEen schone elektrolyt / elektrode-interface is vereist om een ​​lage interface-weerstand en snel opladen van op LNMO gebaseerde SSLB te bereiken. De wetenschappers merkten ook op dat Li-ionen spontaan migreerden van de Li3PO4 (LPO) -elektrolyt naar de LNMO-laag tijdens de fabricage, waardoor ze de LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (L 2 NMO) -fase in LNMO vormden met onbekende verdeling en invloed op de batterijprestaties.

Opvallend maar puur qua metalende interface vergemakkelijkte Li-intercalatie en de-intercalatie tijdens het opladen en ontladen van SSLB. Als resultaat was de SSLB-capaciteit met een schone interface het dubbele van die van conventionele op LNMO gebaseerde batterijen.

Lees Ook:

Grote aantallen grijze walvissen beginnen te verhongeren en sterven in de Stille Oceaan

Een derde van degenen die hersteld zijn van COVID-19 keert terug naar het ziekenhuis. Elke achtste - sterft

Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen