Pour de nombreuses personnes, les appareils électroniques alimentés par batterie comme les téléphones portables, les ordinateurs portables et même les véhicules électriques sont désormais une nécessité. Cependant, ces appareils nécessitent généralement une charge au moins une fois par jour. L'augmentation de la durée entre les charges nécessite le développement de batteries capables de stocker plus d'énergie. Alors que les électrodes au lithium métal promettent d'améliorer considérablement la densité d'énergie, leur manque de stabilité signifie que les batteries ont une courte durée de vie et sont associées à de graves risques pour la sécurité.
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.
"Le lithium est comme un enfant indiscipliné", explique l'un des auteurs de l'étude, Guoran Li, professeur de chimie des matériaux à l'école de science et d'ingénierie des matériaux de l'université de Nankai. "Son comportement capricieux dans le processus de réaction des électrodes conduit à une surface d'électrode inégale. et des dendrites acérées qui peuvent percer le séparateur et provoquer un incendie, ce qui rend la batterie instable et dangereuse.
Pour contrôler cette indiscipline, Li et ses collègues chercheurs ont décidé de s'éloigner de la méthode traditionnelle utilisée pour protéger les surfaces des électrodes de la corrosion et de développer une membrane avec une structure régulière et des composants actifs pour gérer le comportement du lithium.
Il déclare : « Les canaux hautement ordonnés de la structure opale inverse uniformisent la distribution lithium-ion et régulent efficacement chaque étape du processus d'électrodéposition pour atteindre l'objectif final, c'est-à-dire faire fonctionner l'électrode au lithium métallique de manière stable pour les batteries. ”
Selon Wu Xuewen, le doctorant qui a mené l'enquête et la conservation des données, il s'agit d'un résultat de recherche précieux dans le domaine des électrodes au lithium métallique. "Nos recherches montrent que la structure régulière et les composants actifs de la membrane protectrice peuvent réguler efficacement le processus de réaction de l'électrode pour améliorer les performances électrochimiques finales." Il ajoute : "Nous espérons que notre étude pourra fournir une nouvelle perspective pour l'exploration détaillée du processus de réaction des électrodes au lithium métal et promouvoir l'application pratique des batteries au lithium métal hautes performances."
- Ce communiqué de presse a été fourni par KeAi Communications Co.
