A combinação "pura" de metais em baterias de estado sólido dobrou sua potência

As baterias líquidas de íons de lítio podem ser encontradas em todos os lugares hoje: elas são comuns graças a uma ampla gama de

use na maioria dos dispositivos móveis do dia a diadispositivos. Embora ofereçam benefícios significativos, as baterias úmidas apresentam riscos significativos. Isso se tornou evidente para o público nos últimos anos, após relatos de smartphones pegando fogo devido a erros de design que causaram o vazamento e a ignição do líquido da bateria.

Outras desvantagens:custo de fabricação, durabilidade e capacidade levaram os cientistas a explorar outra tecnologia: baterias de lítio de estado sólido (SSLB). Os SSLBs são compostos de eletrodos sólidos e um eletrólito sólido que troca íons de lítio (Li) durante o carregamento e o descarregamento. Sua alta densidade de energia e segurança tornam o SSLB fontes muito poderosas.

No entanto, ainda existem muitos técnicosproblemas que dificultam a comercialização do SSLB. Para o estudo atual, os pesquisadores conduziram uma série de experimentos e concluíram que poderia levar o desempenho do SSLB para o próximo nível. O professor Taro Hitosugi da Tokyo Tech, que liderou o estudo, explica sua motivação: “LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (LNMO) é um material promissor para o eletrodo positivo SSLB, pois pode gerar tensões comparativamente mais altas. Neste estudo, mostramos uma bateria que opera em 2,9 e 4,7 volts, proporcionando alta capacidade, ciclo estável e baixa resistência de eletrólito / eletrodo. "

Pesquisas anteriores mostraram que a criaçãoUma interface limpa de eletrólito / eletrodo é necessária para atingir baixa resistência de interface e carregamento rápido de SSLB baseado em LNMO. Os cientistas também observaram que os íons Li migraram espontaneamente do eletrólito Li3PO4 (LPO) para a camada LNMO durante a fabricação, formando a fase LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (L 2 NMO) em LNMO com distribuição desconhecida e influência no desempenho da bateria.

Impressionante, mas puro em termos de metaisa interface facilitou a intercalação e desintercalação de Li durante o carregamento e descarregamento de SSLB. Como resultado, a capacidade SSLB com uma interface limpa era o dobro das baterias convencionais baseadas em LNMO.

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