Atrisiniet iespējamos risinājumus uzlādējamo litija jonu akumulatoru dendrīda palielināšanai

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Proveïdor de centrals portàtils

Profesora pētnieku grupa Deivisas Universitātē, Kalifornijā, publicēja jaunu rakstu "Zinātnes progresā", piedāvājot potenciālu risinājumu litija uzlādējamo litija bateriju dendrītu risināšanai. WAN komanda pierāda, ka katoda tuvumā plūstošie joni var paplašināt šo nākamās paaudzes uzlādējamo akumulatoru drošību un kalpošanas laiku. Litija metāla akumulators izmanto litija metālu kā anodu.

Šīm baterijām ir augsts uzlādes blīvums, un tās var dubultot, taču drošība ir liela problēma. Kad tie uzlādējas, daži joni uz katoda virsmas tiks pārveidoti par litija metālu un veido neregulāru koka mikrostruktūru, ko sauc par dendrītu, kas galu galā var izraisīt īssavienojumus vai pat sprādzienu. Teorētiski dendritisko kristālu augšanu izraisa konkurence par kvalitatīvu piegādi un litija jonu katoda virsmas tuvumā.

Ja jona samazināšanas ātrums ir lielāks par masas pārneses ātrumu, tas rada elektronu neitrālu spraugu, kas nesatur jonus katoda tuvumā, ko sauc par telpiskā lādiņa slāni. Tiek uzskatīts, ka šī slāņa nestabilitāte var izraisīt dendrītu augšanu, tādējādi samazinot vai likvidējot to, var samazināties dendrītu augšana, tādējādi pagarinot akumulatora darbības laiku. Litija metāla akumulatori var viegli radīt metāla dendritus, kas var izraisīt īssavienojumu vai akumulatora eksploziju.

Kalifornijas Deivisas universitātes inženieri liecina, ka jonu defekti katoda tuvumā var novērst šo problēmu. Šajā attēlā palielinātā elektroda plūsmas ātrums var samazināt dendrītu kristālu augšanu uz virsmas. Deoksidācijas ideja ir samazināta par 99% WAN ir panākt, lai joni plūst caur katodiem mikrofluidiskajā kanālā, lai atjaunotu lādiņus un aizpildītu šo spraugu.

Darba grupa izklāsta savu konceptuālās pārbaudes testu, atklājot, ka šī jonu plūsma var samazināt dendrītu augšanu par 99%. Attiecībā uz WAN šis pētījums ir aizraujošs, jo tas norāda uz mikrofluidiskās tehnoloģijas izmantošanas efektivitāti ar akumulatoru saistītu problēmu risināšanā un pavēra ceļu turpmākiem pētījumiem šajā jomā. Viņš teica: "Izmantojot šo pamatpētījumu un mikrofluidisko metodi, mēs varam kvantitatīvi noteikt plūsmas ietekmi uz dendritiem.

"" Nav daudz pētnieku grupu, kas to pētītu. ". "Lai gan nav iespējams integrēt mikrošķidrumu faktiskajās baterijās, WAN komanda meklē citas metodes, lai piemērotu šī pētījuma pamatprincipu un ieviešot vietējo plūsmu netālu no katoda virsmas, lai kompensētu katjonus un novērstu telpisko lādiņu slāņus.

Viņš teica: "Mēs esam ļoti priecīgi izpētīt mūsu jauno lietojumprogrammu. "Mēs esam izstrādājuši katoda virsmu, lai ieviestu konvekciju. ".