Επιστήμονες αναπτύσσουν νέα ηλεκτρολύματα: βελτιώνουν σημαντικά τις επιδόσεις των μπαταριών λιθίου-μεταλλικού

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature-Energy από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ δείχνει πώς μια ολοκαίνουργια τεχνολογία ηλεκτρολυτών μπαταριών μπορεί να βελτιώσει τις επιδόσεις των μπαταριών λιθίου-μεταλλικού.

Οι μπαταρίες λιθίου-μεταλλίου είναι ελαφρύτερες από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου και παρέχουν διπλάσια ενέργεια με το ίδιο βάρος.Έτσι, οι μπαταρίες λιθίου-μεταλλικού είναι μια πιο ελπιδοφόρα τεχνολογία μπαταρίας για ηλεκτρικά οχήματα και άλλες συσκευές.

Ωστόσο, η αύξηση του δενδρίτη του λιθίου αποτελεί ένα από τα θεμελιώδη προβλήματα που επηρεάζουν την ασφάλεια και τη σταθερότητα των μπαταριών λιθίου μετάλλου.Η αύξηση του δενδρίτη του λιθίου θα οδηγήσει στην αστάθεια της διεπαφής ηλεκτροδίων και ηλεκτρολυτών των μπαταριών ιόντων λιθίου κατά τη διάρκεια του κύκλου, καταναλώνουν συνεχώς τον ηλεκτρολύτη και οδηγούν σε μη αναστρέψιμη εναπόθεση του μετάλλου του λιθίου, σχηματισμό νεκρού λιθίου με αποτέλεσμα χαμηλή απόδοση Coulomn.Ο σχηματισμός του δενδρίτη του λιθίου θα τρυπήσει ακόμη και το διάφραγμα., προκαλώντας τη σύντομη εσωτερική σύνδεση της μπαταρίας ιόντων λιθίου, προκαλώντας τον θερμικό έλεγχο της μπαταρίας να προκαλέσει καύση και έκρηξη.

Οι ερευνητές είπαν ότι οι ηλεκτρολύτες είναι ένα βασικό ζήτημα για την πρόληψη της ανάπτυξης της κλίτας του λιθίου, έτσι θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε την οργανική χημεία για να σχεδιάσουμε και να κατασκευάσουμε ορθολογικά νέα,σταθεροί ηλεκτρολύτες για αυτές τις μπαταρίες.

Στο εργαστήριο, the researchers added a commercially used ordinary electrolyte to the fluorine atoms and used its ability to attract electrons to create a new molecule for the lithium metal anode to play a good role in the electrolyteΤο αποτέλεσμα είναι η δημιουργία μιας νέας συνθετικής ένωσης, απλά FDMB. Το φθόριο είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο στοιχείο στα ηλεκτρολύματα μπαταριών λιθίου, έτσι ώστε το FDMB να μπορεί να παραχθεί σε μεγάλες ποσότητες και πολύ φθηνά.

Το νέο ηλεκτρολύτη δοκιμάστηκε στη συνέχεια σε μπαταρίες λιθίου-μεταλλικού. Διαπιστώθηκε ότι μετά από 420 φορές η πειραματική μπαταρία διατήρησε 90% αρχικούς κύκλους φόρτισης και εκφόρτισης.Οι κανονικές μπαταρίες λιθίου δεν ήταν διαθέσιμες μετά από περίπου 30 κύκλους.

Επιπλέον, οι ερευνητές μέτρησαν την απόδοση Coulomb (αποδέσμευση απόδοσης) των ιόντων λιθίου κατά τη φόρτιση και την αποφόρτιση, σε 99,52% στην περίπτωση της μισής μπαταρίας, και 99.98% στην πλήρη θήκη της μπαταρίας.

Οι ερευνητές δήλωσαν ότι η έρευνα φέρνει ελπίδα για τη χρήση μπαταριών λιθίου-μεταλλικού και νέα ελπίδα για την ανάπτυξη της επόμενης γενιάς ηλεκτρικών οχημάτων.

(Η Mottcell είναι ο κορυφαίος κατασκευαστής για την παραγωγή μπαταρίας lifepo4 στην Κίνα, παράγουμε κυρίως μπαταρία LiFePO4 Charge, ανήκει σε μπαταρία λιθίου.Η μπαταρία lifepo4 έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής., ελαφρύτερο βάρος, μικρό μέγεθος, χωρίς ρύπανση, ευρέως χρησιμοποιείται για ηλιακό φως, αποθήκευση και UPS.....)