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저자 : 아이플로우파워 –휴대용 발전소 공급업체
캘리포니아 샌디에고 대학의 나노 공학자들은 초저온에서 리튬 금속 배터리의 새로운 원리를 발견했습니다. 전해질은 리튬 이온으로 약해졌습니다. 이 약한 결합성 전해질을 이용하여 섭씨 영하 60도에서 반복 충전이 가능한 리튬 금속 배터리를 개발한 것은 이 분야 최초다. 자세한 연구 결과는 "Nature"(Nature ".
테스트에서 개념은 배터리가 섭씨 -40도 및 -60도의 50회 주기 중 84%와 76%를 유지했음을 확인합니다. 연구원들은 이러한 성능이 전례가 없다고 지적했습니다. 저온에서 사용되는 다른 리튬 이온 배터리는 저온에서 방전될 수 있지만 충전 시 충전됩니다.
이는 우주 및 심해 탐사와 같은 응용 분야에서 이러한 배터리를 사용하려면 추가 히터가 있어야 함을 의미합니다. 그리고 이 새로운 배터리는 초저온에서 충전 및 방전이 가능합니다. 초저온에서 리튬 금속 배터리 성능이 향상됩니다.
너무 쉽게 얼지 않고 전극 사이에서 리튬 이온이 빠르게 이동하도록 할 수 있는 옵션에 많은 노력이 집중되었습니다. 본 연구에서 연구진은 전해질 이동 이온의 속도가 훨씬 더 쉽다는 것이 핵심이 아니라, 이온을 쉽게 음극에 증착시켜 양극에 증착시키는 정도가 관건임을 밝혔다. 두 전해질의 배터리 성능 비교를 통해 하나는 리튬 이온이 있는 약한 전해질이고 다른 하나는 리튬 이온 결합이 있는 강한 전해질입니다.
약한 결합 전해질을 가진 리튬 금속 배터리는 섭씨 -60도에서 더 좋습니다. 50주기 후에도 여전히 강력합니다. 대조적으로, 강한 결합 전해질이 있는 배터리는 두 사이클 후에 작동을 멈춥니다. 배터리 사이클 후 연구원들은 이들을 분리하고 양극의 리튬 금속 증착을 비교하여 상당한 차이를 발견했습니다. 전해질은 셀 증착에 매끄럽게 결합하는 반면 전해질 결합은 강한 배터리 증착은 벌크 바늘 모양입니다.
이러한 발견을 통해 팀은 전해질 및 양극과 호환되는 음극을 설계하여 저온 성능을 달성할 수 있습니다. 값비싼 전이금속이 아닌 저비용의 풍부하고 환경에 유해한 물질로 제조된 황 음극입니다. 연구자들은 “이번 연구의 의의는 두 배다.
과학적 관점에서 전통적인 관점이 아닌 제안합니다. 기술적으로 이것은 최초의 충전 가능한 리튬 금속 배터리로 -60도의 경우 유용한 에너지 밀도를 공급할 수 있습니다. 이 두 가지 측면은 초저온 배터리를 위한 완벽한 솔루션을 제공합니다.
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