Apa kristal Cairan minangka elektrolit ing baterei lithium-ion bisa nggawe sel logam lithium sing stabil?
Isi
Sinau sing menarik dening Universitas Carnegie Mellon. Para ilmuwan wis ngusulake nggunakake kristal cair ing sel lithium-ion kanggo nambah kapadhetan energi, stabilitas, lan kapasitas ngisi daya. Pakaryan kasebut durung maju, mula kita bakal ngenteni paling ora limang taun kanggo rampung - yen bisa.
Kristal cair wis ngowahi tampilan, saiki bisa mbantu baterei
Daftar Isi
- Kristal cair wis ngowahi tampilan, saiki bisa mbantu baterei
- Kristal cair minangka trik kanggo entuk elektrolit cair-padat
Singkat: produsen sel lithium-ion saiki ngupaya nambah kapadhetan energi sel nalika njaga utawa ningkatake kinerja sel, kalebu, contone, ningkatake stabilitas ing daya pangisi daya sing luwih dhuwur. Ide nggawe baterei luwih entheng, luwih aman, lan luwih cepet diisi ulang. A dicokot kaya segitiga cepet-murah-apik.
Salah sawijining cara kanggo nambah energi spesifik sel kanthi signifikan (1,5-3 kali) yaiku nggunakake anoda logam lithium (Li-metal).... Ora karbon utawa silikon, kaya sadurunge, nanging lithium, unsur sing tanggung jawab langsung kanggo kapasitas sel. Masalah iku noto iki cepet develops lithium dendrites, protrusions logam sing liwat wektu nyambungake loro elektrods, ngrusak wong.
Kristal cair minangka trik kanggo entuk elektrolit cair-padat
Pakaryan saiki lagi ditindakake kanggo ngemas anoda ing macem-macem bahan kanggo mbentuk cangkang njaba sing ngidini aliran ion litium nanging ora ngidini struktur padhet tuwuh. Solusi potensial kanggo masalah kasebut uga nggunakake elektrolit padhet - tembok sing ora bisa nembus dendrit.
Ilmuwan ing Universitas Carnegie Mellon njupuk pendekatan sing beda: padha pengin tetep karo elektrolit Cairan buktiaken, nanging adhedhasar kristal Cairan. Kristal cair yaiku struktur sing ana separo antarane cairan lan kristal, yaiku, padatan kanthi struktur sing teratur. Kristal cair iku cair, nanging molekul-molekule akeh banget (sumber).
Ing tingkat molekul, struktur elektrolit kristal cair mung minangka struktur kristal lan kanthi mangkono ngalangi pertumbuhan dendrit. Nanging, kita isih ngatasi cairan, yaiku, fase sing ngidini ion mili ing antarane elektroda. Wutah dendrit diblokir, beban kudu mili.
Iki ora kasebut ing panliten kasebut, nanging kristal cair duwe fitur penting liyane: yen voltase ditrapake, bisa diatur kanthi urutan tartamtu (kaya sing sampeyan deleng, contone, kanthi ndeleng tembung kasebut lan wates antarane ireng. aksara lan latar mburi cahya). Dadi bisa kedadeyan nalika sel wiwit diisi, molekul kristal cair bakal dipanggonke ing sudut sing beda lan "ngikis" celengan dendritik saka elektroda.
Secara visual, iki bakal meh padha karo tutup tutup, ucapake, ing bolongan ventilasi.
Kasedhiyan kahanan iku Universitas Carnegie Mellon wis miwiti riset babagan elektrolit anyar... Wis dingerteni manawa stabilitase luwih murah tinimbang elektrolit cair konvensional. Degradasi sel dumadi luwih cepet, lan iki dudu arah sing narik kawigaten kita. Nanging, bisa uga yen suwe-suwe masalah kasebut bakal dirampungake. Kajaba iku, kita ora ngarep-arep munculé senyawa solid-state luwih awal tinimbang paruh kapindho dekade:
> LG Chem nggunakake sulfida ing sel solid state. Komersialisasi elektrolit padat ora luwih awal saka 2028
Foto pambuka: Lithium dendrites dibentuk ing elektroda sel lithium-ion mikroskopis. Tokoh peteng gedhe ing ndhuwur iku elektroda kapindho. "Gelembung" awal atom litium muncul ing sawetara titik, nggawe "kumis" sing dadi basis saka dendrite sing muncul (c) PNNL Unplugged / YouTube:
Iki bisa uga narik minat sampeyan:
