En av hovedårsakene til at noen batterier fungerer dårlig er fordi litiumet de inneholder
Forskere fra University of TechnologyZhejiang i Kina og Argonne National Laboratory i USA har utviklet en strategi for utvinning av inaktivt litium i anoder. Den nye strategien er basert på en kjemisk reaksjon kjent som redokspotensialet til jod.
Solid elektrolyttgrensesnitt (SEI) eret lag som dannes på anoden til litiumionbatterier i løpet av de første ladesyklusene. Passiveringslaget spiller en viktig rolle i batteriets ytelse, stabilitet og sikkerhet.
I en typisk litium-ion-battericelle medMed en konvensjonell grafittanode består den faste elektrolyttgrensesnittfasen (SEI) vanligvis av LiF i kombinasjon med Li2CO2, alkylkarbonat og andre stoffer. Nyere forskning har vist at SEI i litiummetallanodebatterier hovedsakelig består av Li₂O i stedet for LiF. I disse batteriene kan endring av volumet på Li-belegget kompromittere den mekaniske integriteten og passiveringsrollen til Li₂O-baserte SEI. Dette kan igjen føre til dannelsen av "dødt litium".
Figur som oppsummerer Li-utvinningsstrategien utviklet av forskerne. Kreditt: Jin et al. (Energy of Nature).
Etter å ha gjennomført en studie, fant forskerne ut hva akkuratLi-tap i SEI og døde litiumpartikler er hovedårsakene til ytelsesforringelsen som ofte ses i metall-litiumbatterier. Denne observasjonen inspirerte dem til å utvikle en metode for reduksjon av dødt litium ved hjelp av redoks kjemisk reaksjon av jod.
Forskere var i stand til å lage en fulladetbattericelle med veldig lavt litiuminnhold i anoden. Denne cellen hadde en levetid på 1000 sykluser og oppnådde et colombiansk systems høye effektivitet på 99,9%.
Les mer
Det første nøyaktige kartet over verden ble opprettet. Hva er galt med alle andre?
Se strømmer av marsstøv fra Ingenuity-helikopteret
Oppfinnsomhetshelikopter tar vellykket avgang på Mars
Passiverende lag - filmpå overflaten av metallet, og beskytter metallet mot korrosjon under forhold når metallet er termodynamisk reaktivt. Det er forårsaket av dannelsen av beskyttende overflateforbindelser under interaksjonen mellom metallet og komponentene i miljøet. I henhold til deres sammensetning er passiverende lag delt inn i oksid- og saltlag; lag med en mer kompleks sammensetning er mulig.