Výzkum směrem k životaschopným a bezpečným bateriím překonává vysokou odolnost, nízké kapacity pevných bariér

The LED's Challenge to High Pressure Sodium (Červen 2019).

Anonim

Inženýři na univerzitě v Marylandu vyvinuli prostředky k překonání překážek při vývoji pevných baterií, především vysoké odolnosti a nízké kapacity. Dr. Eric Wachsman, ředitel Maryland Energy Innovation Institute a William Centennial Chair v energetickém výzkumu William L. Crentz, a jeho skupina porušila tyto bariéry vytvořením jednoznačně mikrostrukturované solidní elektrolytové architektury založené na dotované Li7La3Zr2O12 (LLZ) keramické Li -dirigent. Článek popisující tuto techniku ​​byl nedávno zveřejněn v Materiálech Dnes.

Dr. Eric Wachsman, vedoucí výzkumný pracovník, poznamenal: "Existuje obrovský zájem o polovodičové baterie z důvodu jejich vlastní bezpečnosti a potenciálu pro změnu her v měnícím se zvýšení hustoty energie použitím kovových anodů Li.Však do této práce Li- kolísání proudové hustoty bylo příliš nízké, aby se dosáhlo komerčně životaschopných nábojů a rychlostí vypouštění. Teď, když to bylo dosaženo, potenciál pevných baterií může být konečně realizován. "

Trojvrstvé struktury byly vyrobeny pomocí levného a snadno škálovatelného způsobu svařování pásem. Bez mezery mezi zrny není hustá vrstva prostá strukturálních defektů, blokuje růst dendritického lithia, který by mohl zkratovat buňku a zvýšit mechanickou pevnost. Pórovitá hustá pórovitá struktura trojvrstvého LLZ slouží mnoha funkcím, což vede k nízkému odporu, mechanicky silné struktuře schopné vysoké rychlosti lithia.

Dr. Greg Hitz z CTO společnosti Ion Storage Systems, který je součástí společnosti založené na bateriích z UMD, také uvedl: "Naše rozsáhlá zkušenost s elektrochemisty a keramiky naší skupiny vedla k trojvrstvému ​​provedení, o kterém se domníváme, že je ideální konfigurací pro pevný stav nové generace Baterie ukázala vysokou rychlost lithia v trojvrstvé keramické struktuře, která byla realizací našeho víceletého výhledu a představuje platformu pro lithium-síru, vrstevnaté oxidové katody, vysokonapěťové spinely nebo další chemické chemie baterií. "

Tato technika již překročila cíl pro dosažení hustoty proudu DOE Fast-Charge s velkou plošnou kapacitou za cyklus, která se nikdy neprokázala pro cyklování lithiem v pevných elektrolytech. Budoucí práce se zaměří na zvýšení kumulativní kapacity pokovování a frakce lithia procházejícího v jednom cyklu, aby bylo dosaženo těchto cílů. Tyto výsledky nabízejí komerčně životaschopné prostředky pro výrobu bezpečných, nehořlavých, lithiových baterií s vysokou specifickou energií a vysokou specifickou hustotou.

menu
menu