Lösen Sie die Probleme von Lithium-Ionen-Akkus mit Klebeband: Verkürzung der Lebensdauer von dendritischen Verlängerungsakkus

著者：Iflowpower – Provedor de central eléctrica portátil

Das wissenschaftliche Forschungsteam der Les University hat auf der Grundlage von Klebeband und fortschrittlicher Lasertechnologie eine neue Art von Elektrodenmaterial entwickelt. Dieses Material kann die langfristigen Probleme der aktuellen Lithium-Ionen-Batterie überwinden und die Leistung der Batterie voraussichtlich steigern. Unter Lithium-Metall-Batterien versteht man Batterien, die üblicherweise als Graphitbatterien verwendet werden, die als Anode (zwei Elektroden) für reine Lithium-Metall-Batterien dienen.

Da dieses Material eine sehr hohe Energiedichte aufweist, kann metallisches Lithium die Ladegeschwindigkeit der Batterie erheblich beschleunigen und die Kapazität auf das Zehnfache erhöhen. Allerdings weisen Lithium-Ionen-Batterien immer noch einige Mängel auf, die für „Dendriten“ problematischer sind. Während des Ladevorgangs bilden sich diese Dendriten auf der Oberfläche der Anode und können zu Kurzschlüssen, Ausfällen oder Bränden führen, weshalb sich viele Batteriestudien darauf konzentrieren.

Dem wissenschaftlichen Forschungsteam der Les University ist auf diesem Gebiet ein neuer Durchbruch gelungen: Zunächst handelt es sich um ein Band. Das Team führt das Band zum Kupferstromkollektor, der die Lithiumanode bildet, und erhitzt es mit einem Laser auf die extreme Temperatur von 2300 Kelvin (3680 °F oder 2026 °C), wodurch es einige sehr nützliche neue Funktionen erhält. Durch diesen Prozess wird das Band zu einer porösen Beschichtung, die aus Silizium, Sauerstoff und einer kleinen Menge des magischen Materials Graphen besteht.

Vorversuche mit dem Film zeigen, dass er als Schutzschicht für Stromkollektorbaugruppen verwendet werden kann, da er metallisches Lithium aufnehmen und freisetzen kann und keine schädlichen Dendriten zulässt. Mit seiner laserinduzierten Siliziumoxid-Schutzbeschichtung hat das Team der Less University möglicherweise einen Weg gefunden, diese positiven Faktoren auszunutzen, und nicht die neu gestiegene Lithiumbelastung. Seine Experimente zeigen, dass die Batterie mit ihrer neuen Beschichtung eine dreimal längere Lebensdauer als andere „Zero Excess“-Metall-Lithium-Ionen-Batterien aufweist und in 60 Ladezyklen noch 70 % ihrer Kapazität behält.

Das Team stellte vor, dass diese Technologie schnell und sicher ist, kein Lösungsmittel erfordert und bei Raumtemperatur durchgeführt werden kann. Daher besteht große Hoffnung, dass es das Potenzial für eine Ausweitung hat.