Useful content

Naukowcy znaleźli sposób na potrojenie żywotności baterii litowo-metalicznych

click fraud protection

Baterie litowo-metalowe to jedne z najbardziej obiecujących nowych typów baterii. W końcu ich potencjalna pojemność jest 10 razy większa niż podobnych akumulatorów litowo-jonowych.

Jednak zwiększona skłonność do tworzenia dendrytów i korozyjnego niszczenia metalicznego litu nie pozwoliła nowym bateriom w pełni podbić rynek.

Wydaje się jednak, że zespół badawczy z Uniwersytetu Rice znalazł rozwiązanie tego problemu.

Baterie litowo-metalowe mogą oznaczać wielki przełom w magazynowaniu energii, a naukowcy właśnie znaleźli potencjalne rozwiązanie jednego z kluczowych problemów, które je powstrzymują.
Baterie litowo-metalowe mogą oznaczać wielki przełom w magazynowaniu energii, a naukowcy właśnie znaleźli potencjalne rozwiązanie jednego z kluczowych problemów, które je powstrzymują.

Grupa naukowa zaproponowała dość eleganckie rozwiązanie: wykorzystując najpopularniejszą taśmę klejącą i nowoczesne technologie laserowe, udało im się opracować zupełnie nowy materiał na elektrodę.

Bateria litowo-metalowa i jej główne wady

W konstrukcji baterii litowo-metalowej anoda (która w innych bateriach jest wykonana z grafitu) jest wykonana z czystego metalu litu.

A ponieważ ten materiał ma zwiększoną energię właściwą, lit metaliczny jest w stanie zwiększyć pojemność baterii 10-krotnie, a także wielokrotnie przyspieszyć proces ładowania.

instagram viewer

Oto tylko kilka istotnych wad, z których główna to zwiększona skłonność do tworzenia tzw. Dendrytów.

Nagromadzenie metalu, które znacznie zmniejszy rzeczywistą pojemność akumulatora, a nawet może spowodować zapalenie się akumulatora w wyniku wewnętrznego zwarcia.

Co zasugerowali naukowcy

Aby maksymalnie zminimalizować tempo tworzenia dendrytu zaproponowano następujące rozwiązanie:

Weź najzwyklejszą taśmę klejącą, dodaj do niej trochę grafenu, owiń ją wokół miedzianego kolektora prądu (będącego częścią anody litowej) i obrabiaj za pomocą specjalnie dostrojonych laserów.

Jednocześnie obrabiany przedmiot został rozgrzany do ekstremalnej temperatury 2026 stopni Celsjusza, co zmieniło pierwotne właściwości przedmiotu obrabianego.

Ta obróbka przekształciła miedziany pasek w porowatą strukturę, która zaczęła składać się głównie z krzemu i tlenu z drobnymi zanieczyszczeniami grafenu.

Eksperymenty z uzyskanym w ten sposób materiałem wykazały, że może on działać jako powłoka ochronna kolektor prądu, aktywnie pochłaniając i emitując metaliczny lit i jednocześnie nie prowokując formacji niechciane dendryty.

Obraz optyczny miedzi pokrytej warstwą SiOx o grubości 200 μm

Ponadto kolejnym poważnym problemem było silne utlenianie litu metalicznego. To znacznie zmniejszyło wydajność i żywotność baterii litowo-metalicznych. Aby zmniejszyć ten efekt, anoda musiała zostać zwiększona.

Powłoka uzyskana podczas eksperymentu rozwiązała również ten problem. Przecież przeprowadzone testy wykazały, że żywotność testowanych prototypów wzrosła co najmniej trzykrotnie w porównaniu do podobnych akumulatorów bez specjalnej powłoki.

Jednocześnie nowe akumulatory zachowują co najmniej 70% swojej pierwotnej pojemności po 60 cyklach ładowania i rozładowania, co również jest uważane za doskonały wynik.

Naukowcy wiążą duże nadzieje z przyszłym rozwojem i nadal pracują nad poprawą wydajności baterii litowo-metalicznych.

Jeśli podobał Ci się materiał, unieś kciuki do góry i koniecznie zasubskrybuj! Dziękuję za uwagę!

Kokedama z rękami lub jako tanie i nietypowe, aby dodać styl i żywe akcenty we wnętrzu swojego domu

Kokedama z rękami lub jako tanie i nietypowe, aby dodać styl i żywe akcenty we wnętrzu swojego domu

Witam drodzy przyjaciele!Kokedama - to najnowszy trend w dekoracji wnętrz, zmuszając patrzeć na r...

Czytaj Więcej

Co zabrania się zrobić na swoim letnim domku.

Co zabrania się zrobić na swoim letnim domku.

strefa podmiejska jest, oczywiście, własności prywatnej, ale nadal w rosyjskim prawie istnieje s...

Czytaj Więcej

Jak ozdobić basen: krajobrazu do pomocy

Jak ozdobić basen: krajobrazu do pomocy

drzew, krzewów, bylin i roślin w pojemnikach: Opcje krajobrazuUstawianie basen lub staw kopania, ...

Czytaj Więcej

Instagram story viewer