น่าสนใจ

การพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใหม่สามารถเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานได้สองเท่า

การพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใหม่สามารถเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานได้สองเท่า


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

นักวิจัยได้พัฒนาวิธีใหม่ในการสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งอาจปูทางไปสู่ความหนาแน่นของพลังงานประสิทธิภาพและความปลอดภัยของแบตเตอรี่ที่แข็งแกร่งขึ้นตามรายงานจาก Penn State

โซลิดอิเล็กโทรไลต์อินเตอร์เฟส

การนั่งระหว่างโลหะลิเธียมของแบตเตอรี่และอิเล็กโทรไลต์คือโซลิดอิเล็กโทรไลต์อินเตอร์เฟส (SEI) และเป็นอุปสรรคในการพัฒนาแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพดีขึ้นมานานหลายปี

ดูเพิ่มเติม: นักวิจัยประสบความสำเร็จในการพิมพ์ 3 มิติแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาดที่กำหนดเอง

มีความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จไฟได้เนื่องจากการใช้งานของพวกเขาแพร่กระจายไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกประเภทตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปจนถึงยานพาหนะไฟฟ้าดังนั้น SEI จึงเป็นหนึ่งในสถานที่ที่นักวิจัยจะพยายาม ปรับปรุงประสิทธิภาพ.

"ชั้นนี้มีความสำคัญมากและเกิดขึ้นตามธรรมชาติจากปฏิกิริยาระหว่างลิเธียมและอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่" Donghai Wang ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลและเคมีของ Penn State กล่าว "แต่มันทำงานได้ไม่ดีนักซึ่งทำให้เกิดปัญหามากมาย"

การสร้างอินเทอร์เฟสโซลิด - อิเล็กโทรไลต์ที่ดีขึ้น

ปัญหาเริ่มต้นเมื่อ SEI เริ่มลดระดับลง เมื่อเวลาผ่านไปสิ่งนี้ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเดนไดรต์การเติบโตแบบเข็มบนอิเล็กโทรดลิเธียมของแบตเตอรี่ซึ่งจะค่อยๆยับยั้งประสิทธิภาพและความปลอดภัย

"นี่คือสาเหตุที่แบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลใช้งานไม่ได้อีกต่อไป - เฟสโตขึ้นและไม่เสถียร" วังกล่าว "ในโครงการนี้เราใช้โพลีเมอร์คอมโพสิตเพื่อสร้าง SEI ที่ดีขึ้นมาก"

นำโดย Yue Gao นักศึกษาปริญญาเอกเคมีที่ Penn State วิศวกรได้สร้าง SEI ใหม่ซึ่งเป็นคอมโพสิตโพลีเมอร์ที่ทำปฏิกิริยาซึ่งประกอบด้วยเกลือลิเธียมโพลีเมอร์อนุภาคนาโนลิเธียมฟลูไรด์และแผ่นกราฟีนออกไซด์

ศาสตราจารย์ด้านเคมีของมหาวิทยาลัย Evan Pugh Thomas E. Mallouk ให้ความช่วยเหลือโครงการนี้เพื่อช่วยสร้างชั้นบาง ๆ ของวัสดุ

"มีการควบคุมระดับโมเลกุลจำนวนมากที่จำเป็นเพื่อให้ได้อินเตอร์เฟสลิเธียมที่เสถียร" Mallouk กล่าว "พอลิเมอร์ที่ Yue และ Donghai ออกแบบมาทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างพันธะคล้ายก้ามปูกับพื้นผิวโลหะลิเธียมมันให้พื้นผิวลิเธียมในสิ่งที่ต้องการในลักษณะแฝงเพื่อไม่ให้ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลในอิเล็กโทรไลต์ของนาโนชีต ในคอมโพสิตทำหน้าที่เป็นอุปสรรคทางกลเพื่อป้องกันไม่ให้เดนไดรต์ขึ้นรูปจากโลหะลิเธียม "

สิ่งนี้ทำได้โดยการควบคุมพื้นผิวของลิเทียมในระดับของอะตอมและโมเลกุลแต่ละตัวซึ่งทำให้โครงการประสบความสำเร็จ

"เมื่อเราสร้างแบตเตอรี่เราไม่จำเป็นต้องคิดเหมือนนักเคมีไปจนถึงระดับโมเลกุล แต่นั่นคือสิ่งที่เราต้องทำที่นี่" Mallouk กล่าว

"ด้วย SEI ที่มีเสถียรภาพมากขึ้นทำให้สามารถเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ในปัจจุบันได้เป็นสองเท่าในขณะที่ทำให้ใช้งานได้นานขึ้นและปลอดภัยมากขึ้น" Wang กล่าว

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร วัสดุธรรมชาติ.



ความคิดเห็น:

  1. Takasa

    Congratulations, what an excellent answer.

  2. Abracham

    Bravo, it seems to me, is the brilliant phrase

  3. Moriarty

    ฉันเชื่อว่าคุณผิด ฉันแน่ใจ. ให้เราพยายามพูดคุยเรื่องนี้

  4. Doren

    ฉันขอโทษที่รบกวน ... ฉันคุ้นเคยกับสถานการณ์นี้ ขอหารือ. เขียนที่นี่หรือใน PM



เขียนข้อความ