Ein neuer Ansatz zur Verbesserung der Akkuleistung

Eine aktuelle Studie hat verbundenen UNIST eine neuartige Technologie eingeführt, die verspricht, die Leistung von Lithium-Metall-Batterien, ein viel versprechender Kandidat für die nächste Generation von wiederaufladbaren Batterien erheblich steigern. Die Studie bestätigt auch das Prinzip der verbesserte Akku-Leistung über die in-situ Echtzeitbeobachtung der Lade-Entlade Radfahren.

Lithium-Metall-Batterien sind eine Art von wiederaufladbare Batterie, Lithium als Anode. Unter einer Anzahl von unterschiedlichen Kathodenmaterialien Lithiummetall hat die niedrigste Fahrspannung und verfügt über etwa 10 Mal mehr Kapazität als herkömmliche Graphit Anoden. Daher wurde es als mögliche nächste Generation Anodenmaterial für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher in großem Maßstab viel Aufmerksamkeit gewinnt.

Während Lithium Metall Anode ein idealer Kandidat für hohe Energiedichte Batterien ist, vollständig zu verwenden, da eine Anode in kommerziellen Zellen immer noch schwer bleiben. Zum Beispiel tendiert Lithiummetall in dendritischen Strukturen während der kontinuierlichen Aufladung/Entladung Prozesse einer Batterie zu wachsen, was zu Leistungseinbußen führen kann. Und zwar deshalb, weil diese dendritischen Struktur auf die Lithium Metall Oberflächenschicht interne Kurzschlüsse löst durch piercing durch den Batterie-Separator.

In der Studie unterdrückt das Forschungsteam dendritischen Wachstums der Lithium-Metall-Anode durch die Beschichtung der Lithium-Folie mit einer Lithium-silizid (LixSi)-Schicht. Die Ergebnisse zeigten hervorragende elektrochemische Leistungen in Bezug auf Leistungsfähigkeit und Zyklus Stabilität.

In-situ optische mikroskopische Studie wurde auch durchgeführt, um die elektrochemische Abscheidung von Lithium auf die LixSi zu überwachen? modifiziert Lithium Elektroden und die nackten Lithium-Elektrode. Herkömmliche Lithium-Metall-Anoden neigen zu dendritischen Strukturen, die bekanntermaßen die interne Kurzschlüsse auslösen durch piercing durch den Batterie-Separator. Es ist jedoch zu beobachten, eine viel gleichmäßigere Lithium Auflösung/Ablagerung auf der LixSi? modifizierten Lithium-Anode erreicht werden, verglichen mit der bloßen Lithium-Elektrode.

"Unsere Studie liefert die direkte Beobachtung auf das elektrochemische Verhalten sowie Volume-Erweiterung und das Lithium Dendrit Wachstum der Lithium-Metall-Anoden," sagt Professor Lee. "Bei der Anwendung dieser in echte Batterie wird auch dazu beitragen, die Kommerzialisierung der Lithium-Metall-Batterien."

48V Li-Ionen-Akku