Вечный смартфон: мертвый литий внутри батарей можно восстановить

Инсайт форум  познаний служит для обсуждения проблем экологии, науки, здоровья, питания, кулинарии.

Ученые из Технологического Университета в Китае разработали технологию, при которой аккумуляторы на основе лития могут быть возобновляемыми. Такой подход даст новую жизнь многочисленным устройствам, которые сопровождают человека – смартфонам, ноутбукам, планшетам, камерам.

 

 

 

Несмотря на все свои преимущества, литий-ионные аккумуляторы имеют слабые места. Со временем они теряют свою работоспособность. Одна из причин заключается в том, что постепенно литий становится неактивным, или, как говорят ученые – мертвым. Он может вызывать снижением емкости, что приводит к сокращению службы батареи и ухудшению ее характеристики.

Инженер Чжэ Цзян считает, что новая стратегия восстановления неактивного лития из металлического лития на основе химической реакции, известной, как окислительно-восстановительный потенциал йода, может иметь множество преимуществ.

Обычный аккумулятор такого типа состоит из LiF в сочетании с Li 2 CO 3 , алкилкарбонатом и другими веществами. В новом исследовании ученые выяснили, что в батареях с металлическим литиевым анодом SEI в основном состоит из Li 2 O, а не из LiF. В этих батареях изменение объема Li-покрытия может поставить под угрозу механическую целостность и пассивирующую роль SEI на основе Li 2 O. Это, в свою очередь, может привести к образованию «мертвого лития».

Для улучшения работы батареи такого типа инженеры применили способ количественно определить количество Li 2 O в слое SEI, сформированном на металлических анодах Li. Кроме того, они исследовали роль неактивных SEI в производстве электрически изолированного мертвого металлического Li.
В результате потеря Li в SEI и мертвые частицы лития оказались основными причинами снижения производительности, часто наблюдаемого в металлических литиевых батареях. Метод восстановления лития, основанный на серии окислительно-восстановительных реакций йода, эффективно «омолаживает» мертвый литий, и тем самым компенсирует потерю лития в батареях.

В итоге ученые смогли создать полностью заряженный аккумуляторный элемент с очень небольшим содержанием лития в аноде. Эта ячейка имела замечательный срок службы в 1000 циклов и достигла высокой эффективности колумбической системы 99,9процентов.

Последнее


ТОП недели


No Internet Connection