Ako predĺžiť životnosť lítiových batérií a zvýšiť ich bezpečnosť?
S neustálym rastom trhu s digitálnymi inteligentnými zariadeniami a elektrickými vozidlami možno o lítiových kovových batériách povedať, že sú jednou zo sľubných technológií skladovania energie s vysokou hustotou. Výrobcovia pouličných žiaroviek LED sú polovodičový studený svetelný zdroj, ktorý má vlastnosti ochrany životného prostredia, žiadne znečistenie, nízku spotrebu energie, vysokú svetelnú účinnosť a dlhú životnosť. LED pouličné žiarovky sa preto stanú dobrou voľbou pre energeticky úspornú transformáciu osvetlenia vozoviek. LED pouličné svetlo je druh vysokoúčinného polovodičového svetelného zdroja tvoreného polovodičovým prechodom PN, ktorý môže vyžarovať svetlo so slabou elektrickou energiou. Pri určitom predpätí a injekčnom prúde sú otvory vstrekované do zóny P a elektróny vstreknuté do zóny N sú po Po difúzii do aktívnej oblasti sú fotóny emitované rekombináciou žiarenia, ktorá priamo prevádza elektrickú energiu na svetelnú energiu . Jednou z hlavných prekážok technológie lítiových kovových batérií je však vznik nekontrolovateľných lítiových dendritov, čo má za následok zlé schopnosti nabíjania a potenciálne bezpečnostné riziká. LED pouličné svetlo je druh vysokoúčinného polovodičového svetelného zdroja tvoreného polovodičovým prechodom PN, ktorý môže vyžarovať svetlo so slabou elektrickou energiou. Pri určitom predpätí a injekčnom prúde sú otvory vstrekované do zóny P a elektróny vstreknuté do zóny N sú po Po difúzii do aktívnej oblasti sú fotóny emitované rekombináciou žiarenia, ktorá priamo prevádza elektrickú energiu na svetelnú energiu .
Lítiové dendrity sú ihly, ktoré rastú na povrchu lítiového kovu, keď sa lítium používa ako negatív alebo anóda batérie. Môže to spôsobiť škodlivé vedľajšie reakcie, znížiť hustotu energie a dokonca spôsobiť skrat elektród, čo môže spôsobiť požiar alebo výbuch.
Nová štúdia z Arizona State University zistila, že použitie trojrozmernej polydimetylsiloxánovej (PDMS) vrstvy ako matricového materiálu pre lítiovú kovovú anódu v batérii môže účinne inhibovať tvorbu lítiových dendritov. Predĺžte životnosť batérie a znížte bezpečnostné riziká. Výskum bol publikovaný v novom špičkovom časopise NatureEnergy 6. marca.
Vedúci výskumu článku profesor Jiang Hanqing povedal, že tento objav má dôležité dôsledky pre lítium-iónové batérie, lítium-vzduchové batérie a ďalšie batérie s kovovou anódou. Pretože takmer všetky kovy používané ako anódy batérií budú produkovať dendrity, ako sú zinkové, sodíkové a hliníkové batérie.
Jianghanqing uviedol, že sa so svojim tímom nepokúša vyriešiť problém z pohľadu materiálov alebo elektrochémie, ale z pohľadu strojných inžinierov. Povedal:&"Známy výskum ukazuje, že malé cínové ihly alebo cínové fúzy (podobné dendritom) vyčnievajú z povrchu cínového kovu pod napätím. Preto sme analogicky študovali dôvody rastu dendritov lítia. -Stres." Možnosť"
V prvom kole výskumu vedci pridali vrstvu flexibilného PDMS na spodok anódy batérie a zistili, že rast lítiových dendritov sa výrazne znížil. Analýza výskumníka' ukazuje, že akumulované napätie v kovovej lítiovej elektróde je uvoľňované maticou PDMS vo forme deformácie vrások a tento trend redukcie dendritu priamo súvisí s uvoľňovaním napätia.
& "Toto je prvý experiment, ktorý dokázal, že zvyškové napätie hrá kľúčovú úlohu pri tvorbe lítiových dendritov, &"; povedal Jiang Hanqing.
Tím Jiang Hanqing&č. 39; hustota.
Metóda navrhnutá vedcami je urobiť maticu pdms do trojrozmernej štruktúry s viacerými zakrivenými povrchmi.&"; Použitím kocky cukru s veľkým počtom malých pórov ako šablóny, pdms vstúpi do pórov vo vnútri kocky cukru, aby vytvorila súvislú sieťovú základňu, a potom nanesie tenkú vrstvu medi na vedenie elektrónov. Tieto póry sú vyplnené kovovým lítiom. Jianghanqing vysvetlil:&„Ako porézna špongiová vrstva môže pdms účinne znižovať tlak a inhibovať rast dendritov."
