Вчені відновили «мертвий» літій в батареях

Одна з основних причин зниження продуктивності деяких батарей - в тому, що міститься в них літій

іноді стає неактивним, або «мертвим». Він може викликати зниження ємності і тепловий пробій. В кінцевому підсумку це може скоротити термін служби батареї і погіршити її характеристики.

Дослідники з Технологічного університетуЧжецзян в Китаї і Аргонської національної лабораторії в США розробили стратегію відновлення неактивного літію в анодах. Нова стратегія заснована на хімічній реакції, відомої як окислювально-відновний потенціал йоду.

Міжфазна фаза твердого електроліту (SEI) - цешар, який утворюється на аноді літій-іонних батарей під час перших кількох циклів зарядки. Пасивуючий шар грає вирішальну роль в забезпеченні ефективності, стабільності і безпеки батарей.

У типовому літій-іонному акумуляторному елементі ззвичайним графітовим анодом межфазная фаза твердого електроліту (SEI) зазвичай складається з LiF в поєднанні з Li₂CO₃, алкілкарбонатом і іншими речовинами. Недавні дослідження показали, що в батареях з металевим літієвим анодом SEI в основному складається з Li₂O, а не з LiF. У цих батареях зміна обсягу Li-покриття може поставити під загрозу механічну цілісність і пассивирующую роль SEI на основі Li₂O. Це, в свою чергу, може привести до утворення «мертвого літію».

Малюнок, узагальнюючий стратегію відновлення Li, розроблену дослідниками. Надано: Джин і ін. (Енергія природи).

Провівши дослідження, вчені з'ясували, що самевтрата Li в SEI і мертві частинки літію є основними причинами зниження продуктивності, часто спостерігається в металевих літієвих батареях. Це спостереження надихнуло їх на розробку методу відновлення мертвого літію з використанням окисно-відновної хімічної реакції йоду.

Вчені змогли створити повністю зарядженийакумуляторний елемент з дуже невеликим вмістом літію в аноді. У цій осередку термін служби становив 1000 циклів і досягнув високої ефективності колумбіческой системи 99,9%.

Читати далі

Створено першу точна карта світу. Що не так з усіма іншими?

Подивіться на потоки марсіанської пилу від вертольота Ingenuity

Вертоліт Ingenuity успішно злетів на Марсі

Пасивуючий шар - плівка на поверхніметалу, що захищає метал від корозії в умовах, коли метал термодинамічно реакційно-здатний. Обумовлений утворенням захисних поверхневих сполук при взаємодії металу з компонентами середовища. По складу пассивирующие шари розрізняють на оксидні і сольові, можливі шари більш складного складу.