«Чисте» з'єднання металів в твердотільних батареях збільшило їх потужність в 2 рази

Рідкі літій-іонні акумулятори сьогодні можна знайти усюди: вони поширені завдяки широкому

застосування у більшості повсякденних мобільнихпристроїв. Незважаючи на те, що вони мають значну частку переваг, акумуляторні батареї на рідкій основі мають помітний ризик. Це стало очевидним для громадськості в останні роки після повідомлень про спалах смартфонів через помилки конструкції, які призвели до витоку та займання рідкого електроліту батареї.

Інші недоліки:вартість виготовлення, довговічність і ємність, - спонукали вчених вивчити іншу технологію: твердотільні літієві батареї (SSLB). SSLB складаються з твердих електродів і твердого електроліту, які обмінюються іонами літію (Li) під час зарядки і розрядки. Їх більш висока щільність енергії і безпеку роблять SSLB дуже потужними джерелами.

Проте, існує ще багато технічнихпроблем, що перешкоджають комерціалізації SSLB. Для поточного дослідження дослідники провели серію експериментів і прийшли до висновку, що може підняти продуктивність SSLB на новий рівень. Професор Таро Хітосугі з Tokyo Tech, який керував дослідженням, пояснює їх мотивацію: «LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (LNMO) є багатообіцяючим матеріалом для позитивного електрода SSLB, оскільки він може генерувати порівняно вищі напруги. У цьому дослідженні ми показали акумулятор працює при 2,9 і 4,7 В і одночасно забезпечує велику ємність, стабільну циклічність і низький опір на межі поділу електроліт / електрод ».

Попередні дослідження показали, що створеннячистого інтерфейсу електроліт / електрод необхідно для досягнення низького опору інтерфейсу і швидкої зарядки SSLB на основі LNMO. Вчені також зазначили, що іони Li спонтанно мігрували з електроліту Li3PO4 (LPO) в шар LNMO при виготовленні, утворюючи фазу LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (L 2 NMO) в LNMO з невідомим розподілом і впливом на характеристики батареї.

Вражаюче, але чистий з точки зору металівінтерфейс полегшив інтеркаляції і деінтеркаляції Li під час зарядки і розрядки SSLB. В результаті ємність SSLB з чистим інтерфейсом була вдвічі більше, ніж у звичайних батарей на основі LNMO.

Читайте  також:

Велика кількість сірих китів почали голодувати і вмирати в Тихому океані

Третина перехворіли COVID-19 повертаються в лікарню. Кожен восьмий - вмирає

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять