Los pijnpunten op bij lithium-ionbatterijen met tape: verkort de levensduur van de dendritische extensiebatterij

著者：Iflowpower – Provedor de central eléctrica portátil

Het wetenschappelijk onderzoeksteam van de Les Universiteit heeft met behulp van tape, gecombineerd met geavanceerde lasertechnologie, een nieuw type elektrodemateriaal ontwikkeld. Dit materiaal kan de langetermijnproblemen van de huidige lithium-ionbatterij overwinnen en naar verwachting de prestaties van de batterij verbeteren. Met lithiummetaalbatterij wordt een batterij bedoeld die gewoonlijk wordt gebruikt als grafiet dat als anode (twee elektroden) wordt gebruikt voor een zuivere lithiummetaalbatterij.

Omdat dit materiaal een zeer hoge energiedichtheid heeft, kan lithiummetaal de laadsnelheid van de batterij aanzienlijk versnellen en de capaciteit kan tot wel 10 keer oplopen. Lithium-ionbatterijen hebben echter nog steeds enkele tekortkomingen, wat vooral voor &39;dendrieten&39; een probleem vormt. Tijdens het laadproces worden deze dendrieten gevormd op het oppervlak van de anode en kunnen leiden tot kortsluiting, defecten of brand. Daarom worden er veel batterijonderzoeken uitgevoerd.

Het wetenschappelijk onderzoeksteam van de Les Universiteit heeft een nieuwe doorbraak op dit gebied bereikt: een tape. Het team voert de tape door naar de koperen stroomcollector die de lithium-anode vormt en behandelt deze met een laser om deze te verhitten tot de extreme temperatuur van 2300 Kelvin (3680 °F of 2026 °C), waardoor een aantal zeer nuttige nieuwe functies worden toegevoegd. Dit proces verandert de tape in een poreuze coating, die bestaat uit silicium, zuurstof en een kleine hoeveelheid van het magische materiaal grafeen.

Uit voorlopige experimenten met de film blijkt dat deze kan worden gebruikt als beschermlaag voor stroomcollectorassemblages, die lithiummetaal kan absorberen en vrijgeven en geen schadelijke dendrieten toelaat. Met zijn lasergeïnduceerde beschermende siliciumoxidecoating heeft het team van Less University mogelijk een manier gevonden om van deze positieve factoren te profiteren, en niet van de toegenomen lithiumbelasting. Uit experimenten blijkt dat de batterij met de nieuwe coating drie keer langer meegaat dan andere lithium-ion-metaalbatterijen met &39;nul-overschot&39; en dat de batterij na 60 laadcycli nog steeds 70% van de capaciteit behoudt.

Het team stelde dat deze technologie snel en veilig is, geen oplosmiddelen gebruikt en bij kamertemperatuur kan worden uitgevoerd. Daarom is het zeer te hopen en denkt men dat het de potentie heeft om op grotere schaal te opereren.