Rezolvați soluții potențiale pentru creșterea dendridelor bateriei reîncărcabile cu litiu-ion

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Zentral elektriko eramangarrien hornitzailea

Echipa de cercetare a profesorului adjunct, Universitatea Davis, California, a publicat o nouă lucrare în „Science Progress”, propunând o soluție potențială pentru a rezolva dendritele bateriilor cu litiu reîncărcabile cu litiu. Echipa WAN demonstrează că ionii care curg în apropierea catodului pot extinde siguranța și durata de viață a acestor baterii reîncărcabile de ultimă generație. Bateria cu litiu metalic folosește litiu metal ca anod.

Aceste baterii au densități mari de încărcare și pot fi dublate, dar securitatea este o mare problemă. Când se încarcă, unii ioni se vor reduce la un metal de litiu pe suprafața suprafeței catodului și formează o microstructură de arbore neregulată, numită dendritică, care poate duce în cele din urmă la scurtcircuite sau chiar la explozie. În teorie, creșterea cristalelor dendritice este cauzată de competiția între livrarea calității și ionul de litiu lângă suprafața catodului.

Atunci când viteza de reducere a ionului este mai mare decât viteza de transfer de masă, acesta produce un spațiu neutru de electroni care nu conține ioni în apropierea catodului, numit strat de sarcină spațială. Se crede că instabilitatea acestui strat poate provoca creșterea dendritelor, astfel reducerea sau eliminarea acestuia poate reduce creșterea dendritelor, prelungind astfel durata de viață a bateriei. Bateriile cu litiu metal pot produce cu ușurință dendrite metalice, care pot provoca scurtcircuit sau explozia bateriei.

Inginerii de la Universitatea din California Davis arată că defectele ionice din apropierea catodului pot preveni această problemă. În această figură, debitul electrodului crescut poate reduce creșterea cristalelor dendritice la suprafață. Ideea dezoxidării este redusă cu 99% din WAN este de a face ionii să curgă prin catozi în canalul microfluidic pentru a restabili încărcăturile și a compensa acest decalaj.

Echipa își subliniază testul de verificare conceptuală în lucrare, a constatat că acest flux de ioni poate reduce creșterea dendritelor cu 99%. Pentru WAN, acest studiu este interesant, deoarece indică eficiența utilizării tehnologiei microfluidice pentru problemele legate de baterii și a pavat drumul pentru cercetările viitoare în domeniu. El a spus: „Prin această cercetare de bază și metoda microfluidică, putem cuantifica efectele fluxului asupra dendritelor.

„” Nu există multe echipe de cercetare care să studieze acest lucru. ". „Deși este imposibil să se integreze microfluid în bateriile reale, echipa WAN caută alte metode pentru a aplica principiul de bază al acestui studiu și introducerea unui flux local lângă suprafața catodului pentru a compensa cationii și a elimina straturile de încărcare spațială.

El a spus: „Suntem foarte bucuroși să explorăm noua noastră aplicație. „Am fost în proiectarea suprafeței catodului pentru a introduce convecția. ".