Zgjidh zgjidhjet e mundshme për rritjen e dendrideve të baterive litium-jon të ringarkueshme

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Ekipi hulumtues i Zëvendës Profesorit, Universiteti i Davis, Kaliforni, publikoi një punim të ri në "Science Progress", duke propozuar një zgjidhje të mundshme për të zgjidhur dendritët e baterive të litiumit të rikarikueshëm. Ekipi WAN vërteton se jonet që rrjedhin pranë katodës mund të zgjerojnë sigurinë dhe jetëgjatësinë e këtyre baterive të rikarikueshme të gjeneratës së ardhshme. Bateria metalike e litiumit përdor metalin litium si anodë.

Këto bateri kanë densitet të lartë ngarkimi dhe mund të dyfishohen, por siguria është një problem i madh. Kur ngarkohen, disa jone do të reduktohen në një metal litium në sipërfaqen e sipërfaqes së katodës dhe do të formojnë një mikrostrukturë të parregullt të pemës, të quajtur dendritike, e cila përfundimisht mund të çojë në qarqe të shkurtra apo edhe në shpërthim. Në teori, rritja e kristaleve dendritike shkaktohet nga konkurrenca e shpërndarjes cilësore dhe joneve të litiumit pranë sipërfaqes së katodës.

Kur shpejtësia e reduktimit të jonit është më e shpejtë se shpejtësia e transferimit të masës, ai prodhon një hendek elektronik neutral që nuk përmban jone pranë katodës, i quajtur një shtresë e ngarkesës hapësinore. Besohet se paqëndrueshmëria e kësaj shtrese mund të shkaktojë rritjen e dendriteve, kështu që reduktimi ose eliminimi i saj mund të zvogëlojë rritjen e dendriteve, duke zgjatur kështu jetën e baterisë. Bateritë metalike të litiumit mund të prodhojnë lehtësisht dendrite metalike, të cilat mund të shkaktojnë qark të shkurtër ose shpërthim të baterisë.

Inxhinierët në Universitetin e Kalifornisë Davis tregojnë se gabimet e joneve pranë katodës mund ta parandalojnë këtë problem. Në këtë figurë, shpejtësia e rrjedhës së elektrodës së rritur mund të zvogëlojë rritjen e kristaleve dendritike në sipërfaqe. Ideja e zvogëlimit të deoksidimit me 99% të WAN është që jonet të rrjedhin nëpër katoda në kanalin mikrofluidik për të rivendosur ngarkesat dhe për të krijuar këtë hendek.

Ekipi përshkruan testin e tij konceptual të verifikimit në letër, zbuloi se kjo rrymë jonike mund të zvogëlojë rritjen e dendriteve me 99%. Për WAN, ky studim është emocionues sepse tregon efektivitetin e përdorimit të teknologjisë mikrofluidike për çështjet që lidhen me bateritë dhe hapi rrugën për kërkime të ardhshme në këtë fushë. Ai tha: "Përmes këtij hulumtimi bazë dhe metodës mikrofluidike, ne mund të përcaktojmë sasinë e efekteve të rrjedhës në dendrite.

"" Nuk ka shumë ekipe kërkimore për ta studiuar këtë. ". "Megjithëse është e pamundur të integrohet mikrofluid në bateritë aktuale, ekipi i WAN po kërkon metoda të tjera për të zbatuar parimin bazë të këtij studimi dhe futjen e rrjedhës lokale pranë sipërfaqes së katodës për të kompensuar kationet dhe për të eliminuar shtresat e ngarkesës hapësinore.

Ai tha: "Ne jemi shumë të lumtur që eksplorojmë aplikacionin tonë të ri. "Ne kemi qenë në dizajnimin e sipërfaqes së katodës për të futur konvekcionin. ".