Исследователи начинали новый путь улучшить эффективность литий-ионного аккумулятора

April 9, 2018

Исследователи начинали новый путь улучшить эффективность литий-ионного аккумулятора. Через рост кубического кристаллического слоя, ученые создавали тонкий и плотный соединяясь слой между электродами батареи.

 

Профессор Нобуюки Зетцу от центра для энергии и науки об окружающей среде в отделе химии материалов университета Шиньшу в Японии и директоре центра, профессоре Кацуя Тешима, привел исследование.

 

Авторы опубликовали их результаты онлайн в январе в этом году в научных отчетах.

 

«Вследствие некоторых внутреннеприсущих характеристик жидкостных электролитов, как низкий номер перехода лития, сложная реакция на твердом/жидкостном интерфейсе, и термальная нестабильность, не возможно одновременно достигнуть высокой энергии и сила в любых настоящих электрохимических приборах,» сказал Нобуюки Зетцу, как сперва создавайте на бумаге.

 

Литий-ионные аккумуляторы перезаряжаемые и приводят такие приборы в действие какие сотовые телефоны, ноутбуки, электрические инструменты, и даже сила магазина для электрической решетки. Они особенно чувствительны к потокам температуры, и были знаны, что причиняют огни или даже взрывы. В ответ на проблемы с жидкостными электролитами, ученые работают к развивать лучшую батарею все-тверд-государства без жидкости.

«Несмотря на предполагаемые преимущества батарей все-тверд-государства, их степенной характеристики и плотностей энергии быть улучшено для того чтобы позволить их применению в таких технологиях как длиннорейсовые электротранспорты,» Зетцу сказало. «Низкие возможности тарифа и низкие плотности энергии батарей все-тверд-государства отчасти должны к недостатку соответствующих тверд-твердых неоднородных технологий образования интерфейса которые показывают высокую иконическую проводимость соответствующую к жидкостным системам электролита.»

Зетцу и его команда выросли кристаллы электролита типа венис окиси твердые в жидком ЛиОХ используемом как растворитель (поток) на субстрате который скрепил электрод в полупроводниковое по мере того как они выросли. Специфическая кристаллическая смесь известные, что выросла кубически позволила исследователям контролировать зону толщины и соединения в пределах слоя, который действует как керамический разделитель.

«Замечания электронной микроскопии показали что поверхность плотно покрыта с четкими полыхэдрал кристаллами. Каждый кристалл подключен с соседскими одними,» написал Зетцу.

Зетцу также сказало что заново слой выращенного кристалла смог быть идеальным керамическим разделителем штабелируя слой электролита на слое электрода.

 

 

«Мы считаем, что наш подход имея робастность против бортовых реакций на интерфейсе смог по возможности привести к продукции идеальных керамических разделителей с тонким и плотным интерфейсом,» написали Зетцу, замечая что керамика используемая в этом определенном эксперименте была слишком толста быть использованным в твердых батареях. «Однако, покуда слой электрода можно сделать как тонкой как 100 микронов, штабелируя слой будет работать как твердая батарея.»

100 микронов о ширине человеческих волос, и немножко меньше чем дважды толщине стандартного слоя электрода в современных литий-ионных аккумуляторах.

«батареи Все-тверд-государства многообещающие выбранные для запоминающих устройств накопления энергии,» Зетцу сказало, замечающ что несколько сотрудничеств между исследователями и частными компаниями уже в процессе с конечной целью показа образцов батареи все-тверд-государства на 2020 Олимпийских Играх в Токио.

Зетцу и другие исследователи планируют изготовить клетки прототипа для пользы электротранспорта и для пригодных для носки приборов к 2022.

Другие сотрудницы на этом проекте включают исследователей от института для исследования материалов в университете Тохоку, научно-исследовательском институте границы для науки материалов на институте технологии Нагои, и национальном институте для науки материалов

 

Источник: Наука ежедневная