За много хора електронните устройства, захранвани с батерии, като мобилни телефони, лаптопи и дори електрически превозни средства, вече са необходимост. Тези устройства обаче обикновено изискват зареждане поне веднъж на ден. Увеличаването на времето между зарежданията изисква разработването на батерии, които могат да съхраняват повече енергия. Докато литиево-металните електроди обещават значително да подобрят енергийната плътност, тяхната липса на стабилност означава, че батериите имат кратък експлоатационен живот и са свързани със сериозни опасности за безопасността.
In a study published in the KeAi journal Green Energy & Environment, a group of researchers from Nankai University in China and the UK’s University of Cambridge, demonstrate a new method they have developed to stabilize lithium electrodes. It draws on an inverse-opal structured electrode interface protective film, that effectively controls the ion electrodeposition process on the electrode surface.
„Литият е точно като непокорно дете“, обяснява един от авторите на изследването, Гуоран Ли, професор по химия на материалите в Факултета по материалознание и инженерство на университета Нанкай. „Капризното му поведение в процеса на реакция на електрода води до неравна повърхност на електрода и остри дендрити, които могат да пробият сепаратора и да причинят пожар. Те правят батерията нестабилна и опасна.
За да контролират тази непокорност, Ли и неговите колеги изследователи решиха да се отдалечат от традиционния метод, използван за защита на повърхностите на електродите от корозия, и да разработят мембрана с правилна структура и активни компоненти за управление на поведението на лития.
Той казва: „Високо подредените канали в инверсно-опаловата структура изравняват разпределението на литиево-йонните частици и ефективно регулират всеки етап от процеса на електроотлагане, за да постигнат крайната цел, т.е. да накарат литиево-металния електрод да работи стабилно за батериите. ”
Според Wu Xuewen, докторантът, който ръководи разследването и обработката на данни, това е ценен резултат от изследването в областта на литиево-металните електроди. "Нашето изследване показва, че правилната структура и активните компоненти на защитната мембрана могат ефективно да регулират процеса на реакция на електрода, за да подобрят крайната електрохимична ефективност." Той добавя: „Надяваме се, че нашето проучване може да предостави нова перспектива за подробно изследване на реакционния процес на литиево-метални електроди и да насърчи практическото приложение на високопроизводителни литиево-метални батерии.“
- Това съобщение за пресата е предоставено от KeAi Communications Co.
