Вчені розробляють новий матеріал для того, щоб зробити літій-іонні акумулятори самозагоюються та легко перероблятися

Всі Новини
Вчені розробляють новий матеріал для того, щоб зробити літій-іонні акумулятори самозагоюються та легко перероблятися
Головна Всі новини Науковці розробляють новий матеріал для того, щоб зробити літій-іонні акумулятори самозагоюються та легко ...
  • Усі новини
  • Наука

Вчені розробляють новий матеріал для того, щоб зробити літій-іонні акумулятори самозагоюються та легко перероблятися

За допомогою мережі «Добрі новини» - 27 грудня 2019 року

Літій-іонні акумулятори відомі розробкою внутрішніх електричних шортів, які можуть запалити рідкі електроліти акумулятора, що призведе до вибухів та пожеж.

Однак інженери з університету Іллінойсу розробили твердий електроліт на основі полімеру, який може самолікуватися після пошкодження - і матеріал також можна переробляти без використання жорстких хімічних речовин або високих температур.

Нове дослідження, яке може допомогти виробникам виготовляти комерційні акумулятори, що підлягають вторинному вживанню, опубліковано в журналі Журнал Американського хімічного товариства.

У той час, як літій-іонні батареї проходять через кілька циклів заряду і розряду, вони розвивають крихітні, гілоподібні структури твердого літію, які називаються дендритами.

ПОГЛЯД: Триповерхова 'акумуляторна вода' вже знизила електричні витрати університету на 40% за один місяць

Ці структури скорочують термін служби акумулятора, викликають гарячі точки та електричні шорти, а іноді виростають досить великими розмірами, щоб проколоти внутрішні частини акумулятора, викликаючи вибухонебезпечні хімічні реакції між електродами та електролітовими рідинами.

Хіміки та інженери намагалися замінити рідкі електроліти в літій-іонних батареях твердими матеріалами, такими як кераміка або полімери, заявили дослідники. Однак багато з цих матеріалів є жорсткими і крихкими, що призводить до поганого контакту між електролітом та електродом та зниження провідності.

'Тверді іонопровідні полімери є одним із варіантів для розробки нерідких електролітів', - сказав Брайан Цзін, аспірант з матеріалознавства та інженерії та співавтор дослідження. 'Але високотемпературні умови всередині акумулятора можуть розплавити більшість полімерів, що знову призводить до дендритів і виходу з ладу'.

БІЛЬШЕ: Перша повністю акумуляторна батарея вуглекислого газу в сім разів ефективніша, ніж літій-іон

Минулі дослідження давали тверді електроліти, використовуючи мережу полімерних ниток, які зшиті, утворюючи гумовий літієвий провідник. Цей метод затримує ріст дендритів; Однак ці матеріали є складними і їх неможливо відновити чи вилікувати після пошкоджень, сказав Цзін.

нові окуляри з кольоровими сліпами

Для вирішення цього питання дослідники розробили мережевий полімерний електроліт, в якому точка зшивання може проходити реакції обміну та міняти полімерні нитки. На відміну від лінійних полімерів, ці мережі насправді стають жорсткішими при нагріванні, що потенційно може мінімізувати проблему дендриту, вважають дослідники. Крім того, їх можна легко зруйнувати та переділити в мережеву структуру після пошкодження, зробивши їх утилізаційною, і вони відновлять провідність після пошкодження, оскільки вони самозагоюються.

Фото Л. Брайана Штауфера / Університет Іллінойсу

'Цей новий мережевий полімер також демонструє чудову властивість, що і провідність, і жорсткість збільшуються при нагріванні, чого не спостерігається у звичайних полімерних електролітах', - сказав Цзін.

'Більшість полімерів потребують сильних кислот і високих температур, щоб руйнуватися', - сказав професор матеріалознавства та техніки та провідний автор Крістофер Еванс. 'Наш матеріал розчиняється у воді кімнатної температури, що робить його енергоефективним та екологічно чистим процесом'.

Хоча дослідники визнають, що потрібно використовувати більше роботи, перш ніж матеріал можна використовувати в батареях, порівнянних з тим, що використовується сьогодні, команда дослідила провідність нового матеріалу і визнала його потенціал ефективного електроліту акумулятора особливо перспективним.

Передруковано з університету штату Іллінойс у бюро новин Urbana-Champaign

Потужність позитиву, поділившись хорошими новинами з друзями в соціальних медіа…

Coffee Cup

Хочете ранкового пориву добрих новин?


  • МЕТИ
  • Перевезення
  • Технологія
  • Стійкість
  • ДІМ
  • EVS
  • Екологічно чисті
  • NewsCred
  • Сталий
Хороші новини мережі

Рекомендований продукт

16 грудня 2018 р. Блог засновників

Виберіть свої новини

Виберіть свої новини Виберіть категорію Гарні переговори Добре життя Хороший бізнес Гарне здоров'я GNN Podcast Всі новини США Світові натхнення Тварини сміються Добрі Герої Землі Діти Засновники Самопоміч Блог Наука Здоров'я Мистецтво та дозвілля Знаменитості Спортивна релігія Відгуки Вдома Бізнес Найкращі відео Español Хороші куски В історії цитата дня 13 березня 2018 р. Блог засновників