Riješite potencijalna rješenja za rast dendrida punjive litij-ionske baterije

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Istraživački tim potprofesora sa Sveučilišta Davis, Kalifornija, objavio je novi rad u časopisu "Science Progress", predlažući potencijalno rješenje za rješavanje dendrita litijskih punjivih baterija. WAN tim dokazuje da ioni koji teku u blizini katode mogu produžiti sigurnost i životni vijek ove punjive baterije sljedeće generacije. Litij metalna baterija koristi metalni litij kao anodu.

Ove baterije imaju visoku gustoću punjenja i mogu se udvostručiti, ali sigurnost je veliki problem. Kada se napune, neki ioni će se reducirati u metalni litij na površini površine katode i formirati nepravilnu mikrostrukturu stabla, zvanu dendrit, što na kraju može dovesti do kratkih spojeva ili čak eksplozije. U teoriji, rast dendritičnih kristala uzrokovan je kompeticijom isporuke kvalitete i litijevog iona blizu površine katode.

Kada je brzina redukcije iona veća od brzine prijenosa mase, stvara se elektron neutralni jaz koji ne sadrži ione u blizini katode, što se naziva sloj prostornog naboja. Vjeruje se da nestabilnost ovog sloja može uzrokovati rast dendrita, stoga njegovo smanjenje ili eliminacija može smanjiti rast dendrita, produžujući tako vijek trajanja baterije. Litij metalne baterije mogu lako proizvesti metalne dendrite, koji mogu uzrokovati kratki spoj ili eksploziju baterije.

Inženjeri s kalifornijskog sveučilišta Davis pokazuju da ionske greške u blizini katode mogu spriječiti ovaj problem. Na ovoj slici, brzina protoka povećane elektrode može smanjiti rast dendritičnih kristala na površini. Ideja dezoksidacije smanjene za 99% od WAN-a je natjerati ione da protječu kroz katode u mikrofluidnom kanalu kako bi obnovili naboje i nadoknadili ovaj jaz.

Tim ocrtava svoj konceptualni verifikacijski test u radu, otkrio je da ovaj tok iona može smanjiti rast dendrita za 99%. Za WAN je ova studija uzbudljiva jer ukazuje na učinkovitost korištenja mikrofluidne tehnologije za probleme povezane s baterijom i utrla je put za buduća istraživanja na tom polju. Rekao je: "Kroz ovo osnovno istraživanje i mikrofluidnu metodu, možemo kvantificirati učinke protoka na dendrite.

"" Nema puno istraživačkih timova koji bi ovo proučavali. ". "Iako je nemoguće integrirati mikrofluid u stvarne baterije, WAN tim traži druge metode za primjenu osnovnog principa ove studije i uvođenje lokalnog protoka blizu površine katode kako bi se kompenzirali kationi i eliminirali slojevi prostornog naboja.

Rekao je: "Vrlo smo sretni što istražujemo našu novu aplikaciju. "Bili smo u projektiranju površine katode za uvođenje konvekcije. ".