Lös potentiella lösningar för dendridtillväxt av laddningsbart litiumjonbatteri

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverancier van draagbare energiecentrales

Viceprofessorns forskargrupp vid University of Davis, Kalifornien, publicerade ett nytt dokument i "Science Progress", som föreslår en potentiell lösning för att lösa uppladdningsbara litiumbatteridendriter av litium. WAN-teamet bevisar att joner som flödar nära katoden kan utöka dessa nästa generations laddningsbara batterisäkerhet och livslängd. Litiummetallbatteri använder litiummetall som anod.

Dessa batterier har hög laddningstäthet och kan fördubblas, men säkerheten är ett stort problem. När de laddas kommer vissa joner att reduceras till en litiummetall på katodytans yta och bilda en oregelbunden trädmikrostruktur, kallad dendritisk, som så småningom kan leda till kortslutning eller till och med explosion. I teorin orsakas tillväxten av dendritiska kristaller av konkurrens av kvalitetsleverans och litiumjon nära katodytan.

När jonens reduktionshastighet är snabbare än massöverföringshastigheten, producerar den ett elektronneutralt gap som inte innehåller joner nära katoden, kallat ett rumsligt laddningsskikt. Man tror att instabiliteten hos detta skikt kan orsaka dendrittillväxt, och reducering eller eliminering av den kan således minska tillväxten av dendriter och därigenom förlänga batteriets livslängd. Litiummetallbatterier kan lätt producera metalldendriter, vilket kan orsaka kortslutning eller explosion av batteriet.

Ingenjörer vid University of California Davis visar att jonfel nära katoden kan förhindra detta problem. I denna figur kan flödeshastigheten för den ökade elektroden minska tillväxten av dendritiska kristaller på ytan. Tanken med deoxidation reduceras med 99% av WAN är att få joner att strömma genom katoder i mikrofluidkanalen för att återställa laddningar och kompensera detta gap.

Teamet beskriver sitt konceptuella verifieringstest i tidningen, fann att denna jonström kan minska tillväxten av dendriter med 99%. För WAN är den här studien spännande eftersom den indikerar effektiviteten av att använda mikrofluidisk teknologi för batterirelaterade problem, och banade vägen för framtida forskning inom området. Han sa: "Genom denna grundforskning och mikrofluidiska metod kan vi kvantifiera effekterna av flöde på dendriter.

"" Det finns inte många forskarlag för att studera detta. ". "Även om det är omöjligt att integrera mikrovätska i faktiska batterier, letar WAN-teamet efter andra metoder för att tillämpa den grundläggande principen i denna studie, och införa lokalt flöde nära katodens yta för att kompensera för katjoner och eliminera rumsliga laddningsskikt.

Han sa: "Vi är mycket glada över att utforska vår nya applikation. "Vi har designat katodytan för att introducera konvektion. ".