Para ilmuwan mengembangkan baterai logam litium dengan kepadatan energi tinggi yang baru
Energy

Para ilmuwan mengembangkan baterai logam litium dengan kepadatan energi tinggi yang baru


Proteksi Bersamaan yang Diinduksi Solvasi pada Anoda dan Katoda terhadap Baterai Logam Li Berdensitas Tinggi. Kredit: NIMTE

Tim Prof Liu Zhaoping di Institut Teknologi dan Rekayasa Material Ningbo (NIMTE) dari Akademi Ilmu Pengetahuan China (CAS) telah mengembangkan strategi rekayasa elektrolit untuk baterai logam lithium (Li) dan dengan demikian merealisasikan sel kantong dengan kepadatan energi yang tinggi 430 Wh / kg dan umur panjang. Studi ini dipublikasikan di Surat Energi ACS.

Mengejar baterai lithium generasi berikutnya dengan kepadatan energi tinggi, terutama di atas 500 Wh kg-1 telah menjadi hotspot penelitian global. Namun, antarmuka yang tidak stabil antara anoda atau katoda dan elektrolit di bawah tegangan tinggi membatasi peningkatan kepadatan energi.

Karena elektrolit adalah satu-satunya komponen bersama untuk katoda dan anoda, teknik elektrolit menjadi strategi umum dan mudah untuk menstabilkan antarmuka elektroda / elektrolit pada katoda dan anoda secara bersamaan.

Para peneliti di NIMTE memilih fluoroeter sebagai pelarut penarik elektron, dan menambahkannya ke dalam elektrolit berbasis karbonat (1,0 M LiPF6 dalam EC / DMC dengan 2% berat LiPO.2F2) untuk melemahkan interaksi Li + -carbonyl yang selaras, sehingga mengganggu keseimbangan Li+– (EC)4 selubung solvasi.

Akibatnya, LiPO2F2 direkristalisasi dari elektrolit dan diawetkan dalam keadaan padat, mewujudkan perlindungan permukaan secara bersamaan pada anoda dan katoda.

Menurut analisis spektroskopi fotoelektron sinar-X, LiPO padat direkristalisasi2F2 terurai menjadi Li3PO4 dan LiF, yang membangun kembali antarmuka elektroda / elektrolit dan menghambat reaksi samping yang tidak diinginkan, seperti oksidasi pelarut karbonat.

Berdasarkan strategi elektrolit ini, para peneliti berhasil membuat sel kantong 3,62-Ah dari oksida berlapis kaya Li / Li dengan rasio N / P 2,0 dan rasio injeksi elektrolit 2,49 g / Ah, yang menunjukkan ultra-tinggi. kepadatan energi 430 Wh / kg (berdasarkan seluruh sel) dan siklus stabil 50 siklus.

Strategi rekayasa elektrolit baru ini dapat membuka jalan bagi penelitian di masa depan tentang desain dan penggunaan aditif pengorbanan padat untuk baterai logam Li berenergi tinggi.


Peneliti merancang baterai lithium bebas dendrit


Informasi lebih lanjut:
Wei Deng dkk. Perlindungan Bersamaan yang Diinduksi Solvasi Kompetitif pada Anoda dan Katoda menuju 400 Wh kg-1 Baterai Logam Lithium, Surat Energi ACS (2020). DOI: 10.1021 / acsenergylett.0c02351

Disediakan oleh Chinese Academy of Sciences

Kutipan: Para ilmuwan mengembangkan baterai logam litium berdensitas tinggi baru (2021, 27 Januari) yang diambil pada 27 Januari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-01-scientists-high-energy-density-lithium-metal-battery .html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK