Teknik penelitian baru menjelaskan bagian baterai lithium yang paling tidak dipahami
Green Tech

Teknik penelitian baru menjelaskan bagian baterai lithium yang paling tidak dipahami


Seorang ilmuwan bekerja pada spektrometer massa MALDI (matrix-assisted laser desorption / ionization) di Berkeley Lab’s Molecular Foundry. Kredit: Thor Swift / Berkeley Lab

Salah satu aspek baterai lithium-ion yang paling sedikit dipahami oleh para ilmuwan kini telah dijelaskan oleh pendekatan penelitian baru, yang membuka pintu bagi peningkatan besar dalam kinerja baterai, menurut sebuah studi baru oleh ilmuwan Berkeley Lab.

Studi mereka, baru-baru ini dipublikasikan di jurnal Joule, menggunakan teknik yang dikembangkan oleh ilmuwan baterai Lab Berkeley di Area Teknologi Energi untuk menggambarkan struktur molekul organik besar yang dihasilkan selama pengoperasian baterai. Molekul-molekul ini diketahui berada di bagian baterai yang disebut lapisan solid-electrolyte interfase (SEI), yang kurang dipahami tetapi memiliki dampak penting pada kinerja baterai.

“Penemuan ini mengungkapkan dimensi baru komposisi kimia di dalam baterai lithium-ion dan memungkinkan arah baru untuk rekayasa rasional sistem elektrolit baterai,” kata penulis utama Chen Fang, peneliti pascadoktoral di Area Teknologi Energi Lab Berkeley.

Para peneliti menggunakan teknik unik “kromatografi on-elektroda” yang digabungkan dengan kemampuan diagnostik desorpsi / ionisasi laser berbantuan matriks (MALDI) di Laboratorium Molekuler Berkeley Lab untuk memisahkan dan menggambarkan struktur molekul organik besar yang dihasilkan selama pengoperasian baterai. Kromatografi on-elektroda memungkinkan pemisahan molekul organik pada permukaan elektroda. MALDI biasanya digunakan untuk mengkarakterisasi biomolekul seperti protein dan peptida.

Pendekatan gabungan ini, berhasil digunakan untuk pertama kalinya dalam penelitian baterai, sangat dapat diadopsi karena menggunakan instrumentasi yang tersedia secara komersial. Ini akan memungkinkan para ilmuwan untuk secara tepat, cepat, dan mudah mengidentifikasi molekul dalam baterai, termasuk struktur dan distribusi beratnya.

Merancang sistem elektrolit yang lebih baik akan memungkinkan baterai generasi berikutnya, kata ilmuwan baterai Gao Liu, penulis studi terkait. “Sistem elektrolit saat ini bekerja dengan sangat baik pada suhu kamar dan dengan bahan kimia baterai yang ada,” katanya. “Namun, elektrolit saat ini tidak bekerja dengan baik dengan baterai dengan kepadatan energi tinggi, baterai tegangan tinggi, atau baterai yang bekerja dalam suhu yang sangat dingin dan dengan pengisian yang sangat cepat.”


Membuat replika virtual 3-D dari semua baterai solid-state


Informasi lebih lanjut:
Chen Fang dkk. Produk Dekomposisi Molekul Besar dari Elektrolit dan Aditif yang Diungkap oleh Kromatografi On-Elektroda dan MALDI, Joule (2021). DOI: 10.1016 / j.joule.2020.12.012

Informasi jurnal:
Joule

Disediakan oleh Lawrence Berkeley National Laboratory

Kutipan: Teknik penelitian baru menjelaskan bagian baterai lithium yang paling tidak dipahami (2021, 15 Januari) diambil 25 Januari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-01-technique-understood-lithium-batteries.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 : Lagutogel