En ny metod för förbättring av batteriets prestanda

En nyligen genomförd studie har anslutit UNIST infört en ny teknik som lovar att avsevärt öka prestandan hos litiummetallbatterier, en lovande kandidat för nästa generations uppladdningsbara batterier. Studien bekräftar också principen om förbättrad batteriprestanda via realtids in-situ-observation av laddningsladdcykeln.

Litiummetallbatterier är en typ av laddningsbart batteri som har litium som en anod. Bland ett antal olika katodmaterial har litiummetall den lägsta drivspänningen och har omkring 10 gånger mer kapacitet än konventionella grafitanoder. Därför har den fått mycket uppmärksamhet som ett potentiellt nästa generations anodmaterial för elfordon och storskaliga energilagringssystem.

Medan litiummetallanod är en idealisk kandidat för batterier med hög energitäthet, används den fortfarande som en anod i kommersiella celler fortfarande oavsiktlig. Till exempel tenderar litiummetall att växa till dendritiska strukturer under kontinuerliga laddning / urladdningsprocesser hos ett batteri, vilket kan leda till dålig prestanda. Detta beror på att den här dendritiska strukturen på litiummetallytskiktet utlöser interna kortslutning genom genomträngning genom batteriseparatorn.

I studien undertryckte forskargruppen dendritisk tillväxt av litiummetallanod genom att belägga litiumfolien med ett litiumsilikat (LixSi) -lager. Resultaten visade utmärkta elektrokemiska prestanda vad gäller hastighetskapacitet och cykelstabilitet.

In situ utfördes också optisk mikroskopisk studie för att övervaka den elektrokemiska avsättningen av litium på LixSi-modifierade litiumelektroderna och den nakna litiumelektroden. Konventionella litiummetallanoder tenderar att bilda dendritiska strukturer, vilka är kända för att utlösa interna kortslutningar genom genomträngning genom batteriseparatorn. Det observeras emellertid att en mycket mer likformig litiumupplösning / avsättning på LixSi-modifierad litiumanod kan uppnås jämfört med den nakna litiumelektroden.

"Vår studie ger den direkta observationen om det elektrokemiska beteendet, volymutvidgningen, liksom litiumdendrittillväxten av litiummetallanoder", säger professor Lee. "Att använda detta i äkta batteri kommer också att bidra till att kommersialisera litiummetallbatterier."

48v Li-ion batteri