Lutasin ang mga potensyal na solusyon para sa rechargeable lithium-ion na paglaki ng dendride ng baterya

作者：Iflowpower – Kaasaskantava elektrijaama tarnija

Ang pangkat ng pananaliksik ng Bise Propesor, ang Unibersidad ng Davis, California, ay naglathala ng isang bagong papel sa "Science Progress", na nagmumungkahi ng isang potensyal na solusyon upang malutas ang lithium rechargeable lithium battery dendrites. Ang koponan ng WAN ay nagpapatunay na ang mga ion na dumadaloy malapit sa cathode ay maaaring palawakin ang susunod na henerasyong rechargeable na kaligtasan ng baterya at buhay ng serbisyo. Ang lithium metal na baterya ay gumagamit ng lithium metal bilang anode.

Ang mga bateryang ito ay may mataas na densidad ng singil at maaaring madoble, ngunit ang seguridad ay isang malaking problema. Kapag nag-charge ang mga ito, ang ilang mga ion ay mababawasan sa isang lithium metal sa ibabaw ng ibabaw ng cathode at bubuo ng isang hindi regular na microstructure ng puno, na tinatawag na dendritic, na maaaring humantong sa mga maikling circuit o kahit na pagsabog. Sa teorya, ang paglaki ng mga dendritik na kristal ay sanhi ng kumpetisyon ng kalidad ng paghahatid at lithium ion malapit sa ibabaw ng cathode.

Kapag ang bilis ng pagbabawas ng ion ay mas mabilis kaysa sa bilis ng paglipat ng masa, ito ay gumagawa ng isang electron neutral gap na hindi naglalaman ng mga ion malapit sa cathode, na tinatawag na spatial charge layer. Ito ay pinaniniwalaan na ang kawalang-tatag ng layer na ito ay maaaring maging sanhi ng paglaki ng mga dendrite, kaya ang pagbabawas o pag-aalis nito ay maaaring mabawasan ang paglaki ng mga dendrite, sa gayon ay nagpapahaba ng buhay ng baterya. Ang mga lithium metal na baterya ay madaling makagawa ng mga metal dendrite, na maaaring magdulot ng short circuit o pagsabog ng baterya.

Ang mga inhinyero sa University of California Davis ay nagpapakita na ang mga ion fault na malapit sa cathode ay maaaring maiwasan ang problemang ito. Sa figure na ito, ang daloy ng rate ng tumaas na elektrod ay maaaring mabawasan ang paglaki ng mga dendritik na kristal sa ibabaw. Ang ideya ng deoxidation ay nabawasan ng 99% ng WAN ay upang gawin ang mga ions na dumaloy sa mga cathode sa microfluidic channel upang maibalik ang mga singil at mabuo ang puwang na ito.

Binabalangkas ng koponan ang haka-haka na pagsubok sa pag-verify nito sa papel, nalaman na ang ion stream na ito ay maaaring mabawasan ang paglaki ng mga dendrite ng 99%. Para sa WAN, ang pag-aaral na ito ay kapana-panabik dahil ito ay nagpapahiwatig ng pagiging epektibo ng paggamit ng microfluidic na teknolohiya sa mga isyu na may kaugnayan sa baterya, at naging daan para sa hinaharap na pananaliksik sa larangan. Sinabi niya: "Sa pamamagitan ng pangunahing pananaliksik na ito at microfluidic na pamamaraan, maaari nating mabilang ang mga epekto ng daloy sa mga dendrite.

"" Walang maraming research team para pag-aralan ito. ". "Bagaman imposibleng isama ang microfluid sa aktwal na mga baterya, ang koponan ng WAN ay naghahanap ng iba pang mga pamamaraan upang mailapat ang pangunahing prinsipyo ng pag-aaral na ito, at nagpapakilala ng lokal na daloy malapit sa ibabaw ng cathode upang mabayaran ang mga cation at alisin ang mga spatial charge layer.

Sinabi niya: "Kami ay napakasaya na galugarin ang aming bagong aplikasyon. "Kami ay nagdidisenyo ng ibabaw ng cathode upang ipakilala ang kombeksyon. ".