Loading ...На фоне глобального поиска решений для вторичных аккумуляторов нового поколения, призванных заменить существующую литий-ионную технологию, корейские исследователи впервые разработали литий-композитный материал, который значительно повышает как безопасность, так и срок службы, достигая более чем в три раза большей прочности по сравнению с существующими материалами.
Исследовательская группа под руководством доктора До-Ёба Кима из Корейского научно-исследовательского института химических технологий (KRICT) представила новый литиевый композит, который стабилизирует рост лития, эффективно преодолевая неконтролируемый рост металлического лития в батареях, который исторически снижал производительность и безопасность.
Результаты опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.
Этот высокостабильный литийкомпозитный материал готов значительно продвинуть разработку литий-металлических, литий-серных и литий-воздушных батарей. Подавляя дендритный рост лития, распространенное препятствие для разработки безопасных и высокопроизводительных батарей, этот новый композит решает одну из самых важных задач в технологии батарей следующего поколения.
В настоящее время графит является доминирующим первичным анодным материалом в литий-ионных аккумуляторах из-за его доступности и безопасности. Однако, учитывая более низкую плотность энергии графита и ограниченную емкость, металлический литий является идеальной альтернативой для анодов в литиевых аккумуляторах следующего поколения.
В отличие от обычных литий-ионных аккумуляторов, в которых для хранения ионов лития используется стабильная графитовая структура, литий-металлические аккумуляторы накапливают литий непосредственно на поверхности металла, что приводит к образованию «литиевых дендритов». Эти дендриты могут снизить эффективность аккумулятора, поставить под угрозу безопасность, а в тяжелых случаях привести к коротким замыканиям и взрывам аккумулятора.
Команда доктора Кима представила литиевый композитный материал, который способствует равномерному росту лития, одновременно облегчая транспорт ионов. Композит был изготовлен с использованием инновационного метода, который включает физическое смешивание лития с электролитным материалом (Li 7 La 3 Zr 2 O 12 [Al-LLZO]), а не полагаясь на высокотемпературную обработку.
Тестирование подтвердило, что композитный материал не только уменьшил рост дендритов, но и продлил срок службы батареи более чем в три раза по сравнению с традиционным литием, продемонстрировав стабильную работу в течение 250 циклов заряда-разряда без существенной потери емкости. Кроме того, скорость зарядки увеличилась более чем на 20% при определенных условиях.
Технология KRICT в настоящее время применяется в литий-металлических и литий-серных аккумуляторах и показала многообещающие результаты с точки зрения масштабируемости и применения в крупноформатных пакетных элементах, что указывает на ее коммерческий потенциал.
Новости партнеров:
Вам могло бы понравиться:
101
