Njẹ awọn kirisita olomi bi awọn elekitiroti ninu awọn batiri lithium-ion jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣẹda awọn sẹẹli litiumu-irin iduroṣinṣin bi?
Awọn akoonu
Iwadi ti o nifẹ lati Ile-ẹkọ giga Carnegie Mellon. Awọn onimo ijinlẹ sayensi ti dabaa lilo awọn kirisita olomi ninu awọn sẹẹli litiumu-ion lati mu iwuwo agbara wọn pọ si, iduroṣinṣin ati agbara gbigba agbara. Iṣẹ naa ko tii ni ilọsiwaju, nitorinaa a yoo duro o kere ju ọdun marun fun o lati pari - ti o ba ṣeeṣe.
Awọn kirisita olomi ṣe iyipada awọn ifihan, ni bayi wọn le ṣe iranlọwọ fun awọn batiri
Tabili ti awọn akoonu
- Awọn kirisita olomi ṣe iyipada awọn ifihan, ni bayi wọn le ṣe iranlọwọ fun awọn batiri
- Awọn kirisita olomi bi ẹtan lati gba elekitiroti olomi-lile
Ni kukuru: Awọn olupilẹṣẹ sẹẹli lithium-ion n wa bayi lati mu iwuwo agbara ti awọn sẹẹli pọ si lakoko mimu tabi ilọsiwaju iṣẹ wọn, pẹlu, fun apẹẹrẹ, jijẹ iduroṣinṣin ni awọn agbara gbigba agbara giga. Ero wa fun awọn batiri lati jẹ fẹẹrẹ, ailewu ati yiyara lati saji. Díẹ̀ bíi onígun mẹ́ta onígun mẹ́tẹ̀ẹ̀ta ọ̀pọ̀lọpọ̀.
Ọkan ninu awọn ọna lati ṣe alekun agbara pataki ti awọn sẹẹli (nipasẹ awọn akoko 1,5-3) ni lati lo awọn anodes irin litiumu (Li-metal).. Kii ṣe lati erogba tabi silikoni, bi tẹlẹ, ṣugbọn lati litiumu, eroja ti o jẹ iduro taara fun agbara sẹẹli naa. Iṣoro naa ni pe eto yii yarayara dagbasoke awọn dendrites lithium, awọn asọtẹlẹ irin ti o so awọn amọna meji nikẹhin, ti bajẹ wọn.
Awọn kirisita olomi bi ẹtan lati gba elekitiroti olomi-lile
Iṣẹ n lọ lọwọlọwọ lati ṣajọ awọn anodes ni awọn ohun elo lọpọlọpọ lati ṣe ikarahun ita ti o fun laaye sisan ti awọn ions lithium ṣugbọn ko gba awọn ẹya to lagbara lati dagba. Ojutu ti o pọju si iṣoro naa tun jẹ lilo elekitiroti ti o lagbara - odi nipasẹ eyiti dendrites ko le wọ inu.
Awọn onimo ijinlẹ sayensi ni Ile-ẹkọ giga Carnegie Mellon mu ọna ti o yatọ: wọn fẹ lati duro pẹlu awọn elekitiroli olomi ti a fihan, ṣugbọn da lori awọn kirisita omi. Awọn kirisita olomi jẹ awọn ẹya ti o wa ni agbedemeji omi ati awọn kirisita, iyẹn ni, awọn okele pẹlu eto ti a paṣẹ. Awọn kirisita olomi jẹ omi, ṣugbọn awọn ohun elo wọn ti paṣẹ pupọ (orisun).
Ni ipele molikula, eto ti elekitiroti gara-omi jẹ lasan ni ọna kristali kan ati nitorinaa ṣe idiwọ idagba awọn dendrites. Sibẹsibẹ, a tun n ṣe pẹlu omi kan, iyẹn ni, apakan ti o fun laaye awọn ions lati ṣàn laarin awọn amọna. Idagba Dendrite ti dina, awọn ẹru gbọdọ ṣàn.
Iwadi naa ko mẹnuba eyi, ṣugbọn awọn kirisita olomi ni ẹya pataki miiran: lẹhin ti foliteji ti lo si wọn, wọn le ṣeto ni aṣẹ kan pato (bi o ti le rii, fun apẹẹrẹ, nipa wiwo awọn ọrọ wọnyi ati aala laarin awọn lẹta dudu ati abẹlẹ ina). Nitorina o le jẹ pe nigbati sẹẹli ba bẹrẹ gbigba agbara, awọn ohun elo kirisita omi yoo wa ni ipo ni igun oriṣiriṣi ati awọn ohun idogo dendritic "scrape" lati awọn amọna.
Ni wiwo, eyi yoo dabi pipade awọn gbigbọn, sọ, ni iho atẹgun.
Awọn downside ti awọn ipo ni wipe Ile-ẹkọ giga Carnegie Mellon ti ṣẹṣẹ bẹrẹ iwadii sinu awọn elekitiroti tuntun.. O ti mọ tẹlẹ pe iduroṣinṣin wọn kere ju ti awọn elekitiroli olomi mora. Ibajẹ sẹẹli nwaye yiyara, ati pe eyi kii ṣe itọsọna ti o nifẹ si wa. Sibẹsibẹ, o ṣee ṣe pe iṣoro naa yoo yanju ni akoko pupọ. Pẹlupẹlu, a ko nireti hihan ti awọn agbo ogun-ipinle ṣaaju idaji keji ti ọdun mẹwa:
> LG Chem nlo sulfides ni awọn sẹẹli ipinle ti o lagbara. Iṣowo elekitiroti to lagbara ko ṣaaju ọdun 2028
Fọto ifihan: ilana ti dida awọn dendrites lithium lori elekiturodu ti sẹẹli lithium-ion airi airi. Nọmba dudu nla ti o wa ni oke jẹ elekiturodu keji. Ibẹrẹ “okuta” ti awọn ọta litiumu ni aaye kan n fo soke, ṣiṣẹda “whiskers” ti o jẹ ipilẹ ti dendrite ti n yọju (c) PNNL Unplugged / YouTube:
Eyi le nifẹ si ọ:
