Recherche trouve les nanomatériaux qui allongent la vie de la batterie au lithium-ion

Batterie aux ions lithium

Un professeur agrégé a développé nanomatériaux qui traitent de deux des plus grandes limites de la technologie lithium-ion. Jie Lian, professeur agrégé à l'Institut polytechnique Rensselaer, a développé nanomatériaux qui améliorent la technologie lithium-ion à partir d'un aspect mécanique et chimique.



Basé sur les nanomatériaux, le stress de la batterie est allégée de telle sorte que la quantité d'énergie qui peut être tenu par la batterie prospérera. Les nanomatériaux affectent également la façon dont les électrons et les ions lithium-interagissent de telle sorte que les couches de la batterie ne sera pas craquer qui serait donc d'allonger la durée de vie de la batterie.

  • Comme les charges de la batterie, les ions lithium se diffusent dans la structure d'anode et provoquer son expansion physique. Lors de la décharge, que la batterie est utilisée, les ions lithium partent de la structure d'anode et l'amener à revenir à sa taille originale. La contrainte à partir de ces variations de volume peut provoquer des dommages à la batterie, ce qui conduit généralement à une perte significative de la quantité d'énergie qu'il peut contenir.
  • Étant donné que les molécules d'électrolyte liquide à batteries Li-ion réagissent avec les électrons et les ions lithium, les molécules se décomposent et forment une interface solide-électrolyte (SEI) couche sur la surface d'électrode négative. Le SEI consomme des ions lithium et entrave leur capacité à se déplacer à travers la batterie. Pour rendre les choses plus difficiles, la couche SEI est connu à craquer que l'anode de la batterie augmente et diminue, et puis re-formes. Cette répétition peut se traduire par la formation de couches de plus en plus épaisse SEI, de plus en plus prohibitifs, qui ont un impact négatif sur le rendement et de réduire la durée de vie de la batterie. - EETasia

Lian fixé ces questions en développant "une électrode d'oxyde de cobalt nanosphères mésoporeux." Cette sphère aide dégradation mécanique et chimique qui peut causer des performances «sans précédent» pour une batterie.



La transformation se produit avec l'expansion et la rétraction des nanosphères, ce qui provoque les pores de la matière à devenir plus large dans le temps. La structure fine des nanosphères a permis la création d'une mince, stable SEI sur leurs surfaces. Au lieu de craquage et le reformage, le SEI dilate et se contracte de concert avec la sphère simplement. Le perpétuellement mince SEI assure ions lithium peuvent rapidement et efficacement diffuser dans l'électrode, et l'électrode réactivé ne perd pas la capacité même après des milliers de cycles de charge-décharge à un taux de charge élevé. - EETasia

Il a été un occupé la semaine dernière pour la technologie lithium-ion comme la semaine dernière, une étude menée par des chercheurs de l'Université de Stanford et le Laboratoire national de l'accélérateur SLAC a prétendu avoir trouvé que la recharge rapide des batteries lithium-ion peut ne pas être aussi dommageable pour le électrodes que la pensée et que les avantages de la charge et la décharge lente peuvent avoir été surestimé. L'étude a indiqué que en ajustant l'électrode, les chercheurs pourraient augmenter le taux de recharge, tout en maintenant une vie de batterie plus longue.



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