Resolve solucións potenciais para o crecemento de dendruros de baterías de iones de litio recargables

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station supplementum

O equipo de investigación do profesor vicepresidente da Universidade de Davis, California, publicou un novo artigo en "Science Progress", propoñendo unha solución potencial para resolver as dendritas de baterías de litio recargables de litio. O equipo da WAN demostra que os ións que flúen preto do cátodo poden ampliar a seguridade e a vida útil destas baterías recargables de próxima xeración. A batería de litio metálico usa metal de litio como ánodo.

Estas baterías teñen altas densidades de carga e poden duplicarse, pero a seguridade é un gran problema. Cando se cargan, algúns ións reduciranse a un metal de litio na superficie da superficie do cátodo e forman unha microestrutura de árbore irregular, chamada dendrítica, que eventualmente pode provocar curtocircuítos ou mesmo explosión. En teoría, o crecemento dos cristais dendríticos é causado pola competencia de entrega de calidade e ión litio preto da superficie do cátodo.

Cando a velocidade de redución do ión é máis rápida que a velocidade de transferencia de masa, produce un espazo neutro de electróns que non contén ións preto do cátodo, chamado capa de carga espacial. Crese que a inestabilidade desta capa pode provocar o crecemento das dendritas, polo que reducila ou eliminala pode reducir o crecemento das dendritas, prolongando así a vida útil da batería. As baterías de litio metálico poden producir facilmente dendritas metálicas, que poden provocar un curtocircuíto ou a explosión da batería.

Os enxeñeiros da Universidade de California Davis demostran que as fallas iónicas preto do cátodo poden evitar este problema. Nesta figura, o caudal do electrodo aumentado pode reducir o crecemento de cristais dendríticos na superficie. A idea de que a desoxidación redúcese nun 99% da WAN é facer que os ións flúen a través dos cátodos da canle microfluídica para restaurar as cargas e cubrir esta brecha.

O equipo describe a súa proba de verificación conceptual no documento, descubriu que esta corrente de ións pode reducir o crecemento das dendritas nun 99%. Para a WAN, este estudo é emocionante porque indica a eficacia do uso da tecnoloxía microfluídica para problemas relacionados coa batería e abriu o camiño para futuras investigacións no campo. Dixo: "A través desta investigación básica e do método microfluídico, podemos cuantificar os efectos do fluxo sobre as dendritas.

"" Non hai moitos equipos de investigación para estudar isto. ". "Aínda que é imposible integrar o microfluído ás baterías reais, o equipo da WAN está a buscar outros métodos para aplicar o principio básico deste estudo e introducir un fluxo local preto da superficie do cátodo para compensar os catións e eliminar as capas de carga espaciais.

Dixo: "Estamos moi felices de explorar a nosa nova aplicación. "Estivemos no deseño da superficie do cátodo para introducir a convección. ".