Labāka baterijas slāņa veidošana pēc slāņa

Zinātņu komanda no Shinshu universitātes Nagānā, Japānā, tagad ir tuvāk plānai, lieljaudas litija jonu akumulatoram, kas varētu atvērt vārtus, lai uzlabotu elektrisko transportlīdzekļu enerģijas uzkrāšanas sistēmas.

"Litija jonu akumulatori ir ļoti daudzsološas enerģijas uzkrāšanas sistēmas elektriskajiem transportlīdzekļiem, kam nepieciešams salīdzinoši liels enerģijas blīvums", teica pētījuma autors Nobuyuki Zettsu, CEES profesors un Materiālu ķīmijas katedra Shinshu universitātē. "Tomēr to augsto darba spriegumu dēļ parasti rodas oksidatīvs elektrodas virsmas sadalījums, kas pēc tam veicina dažādas blakusparādības."

Litija jonu baterijas uzglabā daudz enerģijas, bet spēks, kas nepieciešams, lai akumulators izkliedētu enerģiju, ir pārāk daudz - patiesībā faktiski tas, ka tas rada bojājumus, akumulatoru zaudē uzglabāšanas jaudu.

Lai apkarotu šo problēmu, Zettsu un viņa kolēģi pārbaudīja augstsprieguma (> 4,8 V un Li + / Li) katoda elektrisko un elektroķīmisko īpašību, kur elektroni ienāk akumulatora šūnā.

Zettsu varēja pārveidot virsmas modifikatorus, izmantojot pašmontumētu monolīci. Viņa komanda izmantoja ultra-plānu fluorakililizilāna pārklājumu katodu virsmai. Fluoroalkilizilāns, kas ir silikona veids, organizē sevi visefektīvākajā režīmā, lai veiktu litija jonus un izolētu elektronus, vienlaikus saglabājot tikai vienu atomu biezumu.

"Mēs atklājām ... ka aktīvā materiāla virsmas pārklājums ar pašmontētu monolīšu ... veicināja efektīvu transportēšanu elektrodos, vienlaicīgi samazinot arī elektrodā un elektrolīta saskarnē sastopamās sānu reakcijas," teica Zettsu. "Šis pārklājums uzlaboja augstsprieguma litija jonu akumulatoru jaudas blīvumu un cikliskumu."

Pētnieki redzēja, ka tiešais kontakts starp katodu un elektrolītu, kas nonāk akumulatorā, ir samazināts līdz minimumam, un akumulatora jauda nav mazinājusies pat pēc simts reižu veikšanas.

"Pateicoties pasaules vides aizsardzības prasībām, elektrisko un hibrīdo transportlīdzekļu virziens turpina stabilu tempu. Litija jonu baterijām nepieciešamais veiktspējas līmenis ir ļoti augsts," teica Zettsu. "Šobrīd mēs strādājam pie retu akumulatoru šūnu izgatavošanas hibrīdo transportlīdzekļu un akumulatoru elektrisko transportlīdzekļu izmantošanai, izmantojot pārklājuma procesu un eksperimentus automātiskajos braukšanas režīmos."

Šo darbu atbalstīja Japānas Zinātnes un tehnoloģiju aģentūra un Japānas Zinātnes veicināšanas biedrība.

36V litija akumulators