Gasgoo Automotive News Чтобы расширить границы конструкции аккумуляторов и вместить все больше мощности и энергии в заданном пространстве или весе,Исследовательскаягруппаразработалаполутвердыйэлектроддляпредотвращениякороткихзамыканийвлитиевыхбатареяхновогопоколения исследователи изучают более многообещающую технологию между двумя электродами литий-ионных аккумуляторов. Вместо этого используют материалы с твердым электролитом. электролитов.

(Источник изображения: MIT)

Однако с аккумуляторами этого типа всегда существовала проблема, заключающаяся в том, что на одном из электродов могут образовываться металлические дендриты, что в конечном итоге приводит к подключению электролита и замыканию аккумулятора. По сообщениям зарубежных СМИ, исследователи Массачусетского технологического института (MIT) и других учреждений нашли способ предотвратить образование дендритов, что, как ожидается, увеличит потенциал этого нового типа аккумуляторов высокой мощности.

В этом исследовании участвуют аспирант Массачусетского технологического института Ричард Парк, профессора Йет-Минг Чан и Крейг Картер, а остальные исследователи — из Техасского университета A&M, Университета Брауна (Университет) и Университета Карнеги-Меллон.

Твердотельные аккумуляторы сочетают в себе безопасность и плотность энергии, поэтому эта технология привлекла большое внимание. Но исследователь Йет-Минг Чан сказал: «Единственный способ достичь плотности энергии — это использовать металлические электроды». Твердотельные батареи имеют смысл только в том случае, если в них используются металлические электроды, но разработка таких батарей затруднена ростом дендритов, которые в конечном итоге заполняют зазор между двумя электродными пластинами, вызывая короткое замыкание батареи. Известно, что при быстрой зарядке, как правило, чем больше ток, тем быстрее образуются дендриты. В настоящее время плотность тока, которую могут достичь экспериментальные твердотельные батареи, намного ниже потребностей коммерческих аккумуляторных батарей. Но исследователи полагают, что перспективы его развития хороши, поскольку эта экспериментальная версия батареи может хранить почти вдвое больше энергии, чем традиционные литий-ионные батареи.

Для решения проблемы дендритов команда применила компромиссный подход между твердым и жидким состояниями. Исследователи создали полутвердые электроды, контактирующие с твердыми электролитными материалами. Полутвердые электроды могут обеспечивать самовосстанавливающуюся поверхность на границе раздела, а не твердую хрупкую поверхность, которая может привести к образованию крошечных трещин, открывающих путь для образования дендритов.

Вдохновением послужили экспериментальные высокотемпературные батареи, в которых один или два электрода изготовлены из расплавленного металла. По имеющимся данным, эта батарея из расплавленного металла может достигать температуры в сотни градусов Цельсия и не может использоваться в портативных устройствах. Но из этой работы следует, что высокие плотности тока могут быть достигнуты на границах раздела жидкостей без образования дендритов. «Отправной точкой является разработка электродов на основе тщательно отобранных сплавов, чтобы ввести жидкую фазу, которая может служить самовосстанавливающимся компонентом металлического электрода», — сказал исследователь Ричард Парк.

Материал более твердый, чем жидкий, но представляет собой твердый металл, похожий на амальгаму, используемую стоматологами для заполнения полостей, и все же способен течь и принимать форму. В данном случае он сделан из смеси натрия и калия в состоянии, которое имеет как твердую, так и жидкую фазы при нормальных рабочих температурах аккумулятора. Команда продемонстрировала, что система потенциально может работать при токе, в 20 раз превышающем ток, использующий твердый литий, без образования каких-либо дендритов. Следующим шагом будет воспроизведение этой работы с использованием настоящих литийсодержащих электродов.

Во второй версии твердотельной батареи команда ввела очень тонкий слой жидкого натриево-калиевого сплава между твердым литиевым электродом и твердым электролитом. Результаты показывают, что этот метод также может решить проблему дендритов, открывая еще одно направление для дальнейших исследований.

Исследователи говорят, что новый метод применим ко многим различным версиям твердотельных литиевых батарей. Следующим шагом команды станет демонстрация применимости системы к различным архитектурам аккумуляторов.

Источник: Gasgoo

Автор: Элиша

• ·Так трогательно! В горах Узбекистана пропала попутчица, спасатели на протяжении всего пути звонили ей, чтобы утешить.
• ·Проект новой базы по производству аккумуляторов BYD расположен в Вэньчжоу, провинция Чжэцзян.
• ·Caterpillar демонстрирует первый электрический карьерный самосвал с низким уровнем шума и затратами на техническое обслуживание
• ·11.12~11.18 Горячие тенденции в индустрии новых энергетических логистических транспортных средств.
• ·Узбекский красавица-убийца убил телохранителя президента Турции: это очередной теракт?
• ·Цены на зарядные станции Tesla упали во многих зарубежных регионах
• ·Первая партия из 100 водородных большегрузов официально введена в эксплуатацию в Сяои провинции Шаньси.
• ·У громких имен назначена встреча! China Blue Yuanhong подтвердила свое участие в 3-й экологической конференции по новой энергетической отрасли тяжелых грузовиков
• ·Спустя 72 года Путин перевыдает орден Красной Звезды украинским ветеранам
• ·Цены на зарядные станции Tesla упали во многих зарубежных регионах
• ·Доставлять товары в логистический парк посреди ночи, не спать всю ночь, чтобы заработать десятки юаней, и на следующий день идти домой, не желая сдаваться.
• ·Первая партия из 100 водородных большегрузов официально введена в эксплуатацию в Сяои провинции Шаньси.
• ·Россия поставила в Узбекистан 2600 тонн рассады картофеля
• ·Женщина-водитель грузовика переехала в дельту реки Янцзы. В первый же день она столкнулась с ограничениями по высоте и спустила все четыре шины...
• ·Yiwei Lithium Energy ускоряет разработку проекта строительства литиевых батарей в Шэньяне и инвестирует 100 миллионов юаней в создание дочерней компании, находящейся в полной собственности.
• ·У Tesla есть 40 000 станций наддува по всему миру.