Izgradnja boljeg sloja baterije po sloju

Tim znanstvenika sa Sveučilišta Shinshu u Naganu u Japanu sada je bliži tankoj i visokoj kapacitetnoj litij-ionskoj bateriji koja bi mogla otvoriti vrata za bolje sustave skladištenja energije za električna vozila.

"Litij-ionske baterije vrlo su obećavajuće sustave za pohranu energije za električna vozila koja zahtijevaju relativno visoke gustoće energije", rekao je autor studije Nobuyuki Zettsu, profesor u CEES-u i Odjel za kemiju materijala na Sveučilištu Shinshu. "Ipak, njihovi visoki radni naponi obično rezultiraju oksidacijskom razgradnjom površine elektroda, koja potom promiče različite reakcije."

Litij-ionske baterije pohranjuju puno energije, ali sila koja je potrebna da bi se baterija raspršila je prevelika količina energije - toliko, zapravo, da oštećenje uzrokuje gubitak kapaciteta baterije.

Za borbu protiv ovog problema, Zettsu i kolege su ispitali električna i elektrokemijska svojstva visokonaponske katodne struje (> 4.8 V, naspram Li + / Li), gdje elektroni ulaze u ćeliju baterija.

Zettsu je možda pretvorio plimu na modifikatore površine upotrebom samostalnog monoslojnog materijala. Njegov tim je nanio ultra tanki sloj fluoroalkilizilana na površinu katoda. Fluoroalkilizilan, vrsta silikona, organizira se u najučinkovitiji način za provođenje litijevih iona i izolira elektrone, dok preostane samo jedan atom.

"Otkrili smo ... da premazivanje površine aktivnog materijala sa samostalnim monoslojem ... potaknuo je učinkovit transport unutar elektroda, istodobno potiskujući i popratne reakcije na elektrodnom i elektrolitskom sučelju", rekao je Zettsu. "Ova obloga omogućila je poboljšanje i gustoće snage i cikliranja visokotonskih litij-ionskih baterija."

Istraživači su vidjeli da je izravan dodir između katode i elektrolita koji ulazi u bateriju smanjen, te da kapacitet baterije nije degradiran čak i nakon sto je stotinu puta u ciklusu.

"Zbog svjetskih propisa o zaštiti okoliša, guranje prema električnim i hibridnim automobilima nastavlja se ravnomjerno, a razina izvedbe potrebna za litij-ionske baterije je vrlo visoka", rekao je Zettsu. "Trenutno radimo na proizvodnji stvarnih baterijskih stanica za plug-in hibridna vozila i električne električne baterije pomoću procesa premaza i eksperimenata u automatskim načinima vožnje."

Ovaj rad podržao je Japan Science and Technology Agency i Japan Society for Promotion of Science.

36v litijska baterija