Nanowires gali padaryti ličio jonų akumuliatorius saugesnes

Angela Belcher: Using nature to grow batteries (Liepa 2019).

Anonim

Nuo mobiliųjų telefonų ir nešiojamųjų kompiuterių iki elektrinių transporto priemonių ličio jonų baterijos yra energijos šaltinis, kuris degalų kasdienį gyvenimą. Tačiau pastaraisiais metais jie taip pat atkreipė dėmesį į gaudymą. Siekdami sukurti saugesnę bateriją, mokslininkai ACS žurnale " Nano Letters" praneša, kad nanovidurių papildymas gali ne tik pagerinti akumuliatoriaus atsparumą ugniai, bet ir kitas jo savybes.

Ličio jonų akumuliatoriuose (LIB) ličio jonai per elektrodą pereina atgal ir atgal. Tradicinės LIBs turi skystąjį elektrolitą, pagamintą iš druskų ir organinių tirpiklių, tačiau lengvai išgaruoja ir gali būti gaisro pavojus. Taigi mokslininkai savo potencialias alternatyvas atkreipė dėmesį į kietojo kūno elektrolitus. Kietosioms elektrolitoms buvo pasiūlytos kelios galimybės, tačiau dauguma jų nėra stabilios arba negali patenkinti didelio masto poreikių. Polimerų elektrolitai parodė potencialą, nes jie yra stabilūs, nebrangūs ir lankstūs; tačiau jie turi prastą laidumą ir mechanines savybes. Taigi, mokslininkai prideda daugybę junginių, kad padidintų elektrolitą. Xinyong Tao ir jo kolegos anksčiau padarė magnio boratą (Mg 2 B 2 O 5) nanoviduriais, kurie turėjo geras mechanines savybes ir laidumą. Jie norėjo sužinoti, ar šios savybės taip pat būtų priskirtos baterijoms, kai šios nanovamzdeliai buvo pridedami prie kietojo polimero elektrolito.

Komanda sumaišo kietojo kūno elektrolitą su 5, 10, 15 ir 20 masės procentais Mg 2 B 2 O 5 nanovamzdžių. Jie pastebėjo, kad nanoviduriai padidino elektrolitų laidumą ir leido jiems išlaikyti daugiau streso, palyginti su elektrolitu be nanovandalų. Elektros laidumo padidėjimas buvo dėl to, kad jonų, judančių elektrolitu, skaičius padidėjo sparčiau. Grupė taip pat išbandė elektrolito degumą ir nustatė, kad jis vos sudegino. Kai elektrolitas, susidedantis iš nanovaizdžio, buvo susietas su katodu ir anodu, kaip tai būtų akumuliatoriuje, nustatymas turėjo geresnį greitį ir didesnį ciklinį pajėgumą nei baterijos be papildomų nanovamzdžių.

menu
menu