So lösen Sie das Sicherheitsproblem einer Lithiumbatterie mit hoher Kapazität

Mit der rasanten Entwicklung tragbarer Geräte, Elektrofahrzeuge usw. verbessert sich auch der Standard für Batterien mit hoher Kapazität ständig. Lithiumbatterien mit Lithiummetall als negativer Elektrode haben das 10-fache Kapazitätspotential herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien, es bestehen jedoch potenzielle Sicherheitsrisiken.

Am 28. wurde von der Hunan University erfahren, dass das Team von Jianghanqing von der Arizona State University und das Team von Rice University Tang Ming zusammen mit dem Team von Duan Huigao von der Schule ein Forschungsergebnis zum Problem des "Lithiumdendriten" hatten Dies soll dazu beitragen, solche "energiereichen" Lithiumbatterien zu lösen. Sicherheit "Ärger". Diese Leistung wurde kürzlich in der internationalen Top-Energiezeitschrift Nature Energy veröffentlicht.

Graphit ist ein negatives Elektrodenmaterial für herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien mit einer Speicherkapazität von 380 mAh / g. Dies ist jedoch viel geringer als die theoretische Kapazität von Lithiummetall als 3860 mAh / g. Daher ist Lithiummetall ein idealeres negatives Elektrodenmaterial für Batterien mit hoher Kapazität. Batterien mit Lithiummetall als negativer Elektrode in den frühen Tagen produzieren jedoch dendritisches Metalllithium während des Ladens und Entladens, dh "lithiumdendritische" Probleme. Dies kann zu einem Kurzschluss oder sogar zu einer Explosion der Batterie führen, was ein potenzielles Sicherheitsrisiko darstellt.

Um das Problem des Wachstums von Lithiumdendriten zu lösen, werden verschiedene Lösungen vorgeschlagen. Einschließlich der Zugabe von organischen Additiven in Elektrolyten oder der Verwendung von Festelektrolyten zur Hemmung der dendritischen Produktion. Kürzlich wurde erwartet, dass die Ergebnisse des Forscherteams zum Problem der Lithiumdendriten dazu beitragen, die Bildung von Lithiumdendriten aus einer neuen Perspektive zu "zersetzen".

Jianghanqing sagte, dass sie fanden, dass die Druckspannung während der Metallabscheidung weit verbreitet war. Auf dem vom Team hergestellten weichen Substrat wurde ein Kupferfilm als Sammelflüssigkeit abgeschieden, und die Elektrode wurde zu einer Batterie zusammengebaut und unter einem Mikroskop aufgeladen. Es wurde festgestellt, dass nach einer gewissen Zeit des Aufladens plötzlich eine eindimensionale Faltstruktur auf dem Kupferfilm auftrat. Durch die Instabilität des Kupferfilms wurde die Spannung auf dem weichen Substrat stark gelöst. Es ist erwiesen, dass die Druckspannung auf der Elektrodenoberfläche das Wachstum von Lithiumdendriten antreiben kann. Gleichzeitig untersuchten sie die Abscheidungsmorphologie von Lithiummetall auf Kupferfolie und Weichmatrixflüssigkeiten und bewiesen, dass die Spannungsfreisetzung die dendritische Bildung wirksam verhindern kann.

Es wird berichtet, dass das Team auch Möglichkeiten untersucht hat, die Energie des weichen Substrats zu nutzen, um Stress effektiver abzubauen. Sie verwendeten Zucker als Vorlage, um ein dreidimensionales poröses weiches Substrat zu erhalten. Im Vergleich zu handelsüblicher Kupferfolie und dreidimensionalem Schaumkupfer zeigt sich eine bessere elektrochemische Leistung.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.