Новая литий-металлическая батарея с чрезвычайно высокой плотностью энергии

Исследователи из KIT и HIU разработали рекордный литий-металлический элемент. Новая комбинация материалов обеспечивает высокую плотность энергии.

Новая литий-металлическая батарея в лаборатории достигла плотности энергии 560 ватт-часов на килограмм, исходя из общего веса активных материалов. Благодаря новой комбинации катода и электролита он необычайно стабилен: после более чем 1000 циклов зарядки он все еще имеет 88 % своей емкости.

Прорыв в области ионного жидкого электролита

Исследовательская группа из Технологического института Карлсруэ (KIT) и Института Гельмгольца в Ульме (HIU) сообщила о своей многообещающей новой разработке в журнале Joule. Литий-металлические батареи обычно имеют хорошую плотность энергии, но до сих пор не были достаточно стабильными и быстро теряли свою емкость. Это связано с тем, что электродные материалы реагируют с обычными электролитами.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

В новой батарее используется слоистый катод с низким содержанием кобальта и богатым никелем (NCM88) с высокой плотностью энергии. Чтобы предотвратить снижение накопительной емкости, которое происходит в сочетании с обычно используемыми органическими электролитами (LP30), исследователи использовали нелетучий негорючий ионный жидкий электролит с двумя анионами (ILE). Успешно: «С помощью ILE структурные изменения в богатом никелем катоде могут быть значительно уменьшены», - сообщает доктор Гук-Тэ Ким из исследовательской группы по электрохимии аккумуляторов в HIU.

С другой стороны, при использовании обычных электролитов LP30 на катоде возникают трещины от частиц, внутри которых электролит вступает в реакцию и разрушает структуру. Кроме того, на аноде образуется толстый, похожий на мох литийсодержащий слой. Эти изменения не происходят в значительной степени с новым аккумулятором, так что после более чем 1000 циклов зарядки он все еще имеет 88 % от его первоначальной емкости, составляющей 214 миллиампер-часов на грамм (мАч / г). По словам исследователей, кулоновский КПД, который показывает соотношение между выведенной и поставленной мощностью, составляет в среднем 99,94 %. Аккумулятор также отличается высоким уровнем безопасности.

Батарейный элемент по-прежнему доступен только в лаборатории. Если его можно будет превратить в коммерческую батарею, готовую к серийному производству, это станет важным шагом на пути к экологически чистой мобильности. Срочно требуются новые недорогие типы батарей с высокой плотностью энергии, поскольку литий-ионные батареи в электронных транспортных средствах уже достигают своих пределов. опубликовано econet.ru по материалам energyload.eu

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet