Oamenii de știință au restaurat litiul „mort” în baterii

Unul dintre principalele motive pentru care unele baterii funcționează slab este acela de litiu pe care îl conțin

uneori devine inactiv sau „mort”. Poate provoca pierderi de capacitate și evadare termică. În cele din urmă, acest lucru poate scurta durata de viață a bateriei și poate degrada performanța acesteia.

Cercetători de la Universitatea de TehnologieZhejiang din China și Laboratorul Național Argonne din Statele Unite au dezvoltat o strategie pentru recuperarea litiului inactiv în anodi. Noua strategie se bazează pe o reacție chimică cunoscută sub numele de potențial redox al iodului.

Interfața electrolitului solid (SEI) esteun strat care se formează pe anodul bateriilor litiu-ion în timpul primelor câteva cicluri de încărcare. Stratul de pasivare joacă un rol critic în performanța, stabilitatea și siguranța bateriei.

Într-o celulă tipică de baterie litiu-ion cuCu un anod de grafit convențional, faza interfațială a electrolitului solid (SEI) constă de obicei din LiF în combinație cu Li₂CO₃, carbonat de alchil și alte substanțe. Cercetări recente au arătat că, în bateriile cu anod litiu metalic, SEI este compus în principal din Li₂O mai degrabă decât LiF. În aceste baterii, modificarea volumului acoperirii Li poate compromite integritatea mecanică și rolul de pasivizare al SEI bazat pe Li₂O. Acest lucru, la rândul său, poate duce la formarea de „litiu mort”.

Figura care rezumă strategia de recuperare a Li dezvoltată de cercetători. Credit: Jin și colab. (Energia naturii).

După efectuarea unui studiu, oamenii de știință au aflat exact ce anumePierderea de Li în SEI și particulele moarte de litiu sunt principalele motive pentru degradarea performanței adesea observată în bateriile metalice cu litiu. Această observație i-a inspirat să dezvolte o metodă de reducere a litiului mort folosind reacția chimică redox a iodului.

Oamenii de știință au reușit să creeze o încărcare completăbaterie cu un conținut foarte mic de litiu în anod. Această celulă a avut o durată de viață de 1000 de cicluri și a obținut o eficiență ridicată a unui sistem columbian de 99,9%.

Citeste mai mult

A fost creată prima hartă exactă a lumii. Ce este în neregulă cu toți ceilalți?

Vedeți fluxurile de praf marțian de la elicopterul de ingeniozitate

Elicopterul ingenios decolează cu succes pe Marte

Strat pasiv - filmpe suprafața metalului, protejând metalul de coroziune în condițiile în care metalul este reactiv termodinamic. Este cauzată de formarea de compuși de suprafață de protecție în timpul interacțiunii metalului cu componentele mediului. În funcție de compoziția lor, straturile de pasivizare sunt împărțite în straturi de oxid și sare cu o compoziție mai complexă.