Литий-ионные батареи распространены повсеместно. Как улучшить защитные свойства литий-ионных аккумуляторов?

Можно сказать, что литий-ионные батареи - от мобильных телефонов, продуктов 3C до электромобилей или крупномасштабных электростанций-накопителей энергии - повсеместно распространены и являются основной технологией накопления энергии, но их безопасность всегда подвергалась критике, поэтому многие ученые пытались это сделать. найти различные решения. Ученые обнаружили, что нанопровода не только снижают воспламеняемость литий-ионных аккумуляторов, но и улучшают их характеристики, согласно журналу NanoLetters Американского химического общества.

Ионы проходят через электролиты на обоих концах электрода, а традиционные аккумуляторные электролиты состоят из солей и органических растворителей. Это одна из наиболее продуманных и широко используемых технологий, но они склонны к испарению и могут вызвать возгорание. Поэтому исследователи обратили внимание на твердые электролиты, и выдвинули множество возможных вариантов.

Полиэлектролиты - это потенциальные свежие силы, которые обладают такими преимуществами, как стабильность, дешевизна и щекотность. Однако они обладают одновременно плохими электрическими и механическими свойствами и не могут быть реализованы в коммерческих целях. Поэтому, чтобы повысить конкурентоспособность электролита, ученые хотят улучшить электролит за счет увеличения расположения соединений.

Тао Синьюн, ученый-материаловед из Технологического университета Чжэцзян, и его команда создали нанопроволоки из бората магния (Mg2B2O5). Поскольку материал обладает хорошими механическими свойствами и проводимостью, он также является экологически чистым и малотоксичным антипиреном, который может улучшить стабильность огнестойкого углеродного слоя. Таким образом, команда хотела поместить нанопроволоки бората магния в твердые полимерные электролиты и изучить, могут ли свойства материала повлиять на производительность батареи.

Команда смешала полимерные электролиты с нанопроводами бората магния с массой 5%, 10%, 15% и 20% соответственно и обнаружила, что нанопроволоки могут увеличивать проводимость электролита, и по сравнению с электролитами, которые не добавляют нанопроволоки, новые электролиты могут выдерживать больше стресс. Сделайте поверхность электрода более устойчивой.

Команда отметила, что ускорение ионного потока еще больше улучшило проводимость батареи, и исследование также показало, что электролит негорючий. Команда фактически объединила новый электролит в виде нанопроволок с катодом из фосфата лития-железа (LiFePO4) и литиевым анодом. По сравнению со старыми электролитами КПД и циклическая емкость также были выше. При температурах 50 ° C, 40 ° C и 30 ° C и 0,2 C циклическая емкость составляет 150, 106 и 50 мАч / г.

Тем не менее, исследователи также заявили, что, хотя нанопроволоки значительно улучшили проводимость и огнестойкость, они по-прежнему не могут стабильно работать при комнатной температуре, и до их коммерциализации еще далеко, и необходимы дальнейшие исследования.

Страница содержит содержимое машинного перевода.