Bazı pillerin düşük performans göstermesinin ana nedenlerinden biri içerdikleri lityumdur.
Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacılarÇin'deki Zhejiang ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Argonne Ulusal Laboratuvarı, anotlardaki inaktif lityumun geri kazanılması için bir strateji geliştirdi. Yeni strateji, iyotun redoks potansiyeli olarak bilinen kimyasal bir reaksiyona dayanıyor.
Katı elektrolit arayüzey (SEI)ilk birkaç şarj döngüsü sırasında lityum iyon pillerin anotları üzerinde oluşan bir katman. Pasivasyon katmanı, pil performansı, kararlılığı ve güvenliği açısından kritik bir rol oynar.
Tipik bir lityum iyon pil hücresindeGeleneksel bir grafit anotla, katı elektrolit arayüzey (SEI) fazı genellikle Li₂CO₃, alkil karbonat ve diğer maddelerle kombinasyon halinde LiF'den oluşur. Son çalışmalar, lityum metal anot pillerde SEI'nin esas olarak LiF'den ziyade Li₂O'dan oluştuğunu göstermiştir. Bu pillerde, Li-kaplamanın hacmini değiştirmek, Li₂O tabanlı SEI'nin mekanik bütünlüğünü ve pasifleştirme rolünü tehlikeye atabilir. Bu da "ölü lityum" oluşumuna yol açabilir.
Araştırmacılar tarafından geliştirilen Li kurtarma stratejisini özetleyen şekil. Kredi: Jin ve diğerleri (Doğanın Enerjisi).
Bir çalışma yürüttükten sonra, bilim adamları tam olarak ne buldular?SEI'deki Li kaybı ve ölü lityum partikülleri, genellikle metal lityum pillerde görülen performans düşüşünün ana nedenleridir. Bu gözlem, iyotun redoks kimyasal reaksiyonunu kullanarak ölü lityumun azaltılması için bir yöntem geliştirmeleri için onlara ilham verdi.
Bilim adamları tamamen şarjlı biranotta çok düşük lityum içeriği olan pil hücresi. Bu hücrenin ömrü 1000 döngüdür ve bir Kolombiya sisteminin% 99.9'luk yüksek verimliliğine ulaşmıştır.
Daha fazla oku
Dünyanın ilk doğru haritası oluşturuldu. Herkesin nesi var?
Ingenuity helikopterinden Mars tozu akıntılarını görün
Yaratıcılık helikopteri Mars'ta başarılı bir şekilde havalandı
Pasifleştirici katman - filmmetalin yüzeyinde, metalin termodinamik olarak reaktif olduğu koşullar altında metali korozyondan korur. Metalin ortamdaki bileşenlerle etkileşimi sırasında koruyucu yüzey bileşiklerinin oluşmasından kaynaklanır. Bileşimlerine göre pasifleştirici katmanlar oksit ve tuz katmanlarına ayrılır, daha karmaşık bileşime sahip katmanlar mümkündür.