Pro mnoho lidí jsou nyní elektronická zařízení napájená bateriemi, jako jsou mobilní telefony, notebooky a dokonce i elektrická vozidla, nutností. Tato zařízení však obvykle vyžadují nabíjení alespoň jednou denně. Prodloužení doby mezi nabíjením vyžaduje vývoj baterií, které dokážou uložit více energie. Zatímco lithiové kovové elektrody slibují výrazné zlepšení hustoty energie, jejich nedostatečná stabilita znamená, že baterie mají krátkou životnost a jsou spojeny s vážnými bezpečnostními riziky.
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.
„Lithium je jako neukázněné dítě,“ vysvětluje jeden z autorů studie, Guoran Li, profesor chemie materiálů na Fakultě materiálových věd a inženýrství Nankai University. „Jeho vrtošivé chování v procesu elektrodové reakce vede k nerovnému povrchu elektrody. a ostré dendrity, které mohou prorazit separátor a způsobit požár. Díky tomu je baterie nestabilní a nebezpečná.“
Pro kontrolu této neposlušnosti se Li a jeho kolegové výzkumníci rozhodli upustit od tradiční metody používané k ochraně povrchů elektrod před korozí a vyvinout membránu s pravidelnou strukturou a aktivními složkami pro řízení chování lithia.
Říká: „Vysoce uspořádané kanály v inverzní opálové struktuře vyrovnávají distribuci lithium-iontů a účinně regulují každou fázi procesu elektrolytického nanášení, aby bylo dosaženo konečného cíle, tj. aby lithiová kovová elektroda fungovala stabilně pro baterie. “
Podle Wu Xuewena, doktoranda, který vedl k výzkumu a zpracování dat, jde o cenný výsledek výzkumu v oblasti lithiových kovových elektrod. "Náš výzkum ukazuje, že pravidelná struktura a aktivní složky ochranné membrány mohou účinně regulovat proces elektrodové reakce pro zlepšení konečného elektrochemického výkonu." Dodává: "Doufáme, že naše studie může poskytnout novou perspektivu pro detailní zkoumání reakčního procesu lithiových kovových elektrod a podpořit praktickou aplikaci vysoce výkonných lithiových kovových baterií."
- Tuto tiskovou zprávu poskytla společnost KeAi Communications Co.
