Èske kristal likid kòm elektwolit nan pil ityòm-ion fè li posib pou kreye selil metal ityòm ki estab?

Yon etid enteresan pa Carnegie Mellon University. Syantis yo te pwopoze itilize kristal likid nan selil ityòm-ion pou ogmante dansite enèji yo, estabilite, ak kapasite chaje yo. Travay la poko avanse, kidonk nou pral tann omwen senk ane pou yo fini - si sa posib.

kristal likid te revolusyone ekspozisyon, kounye a yo ka ede pil

Table of Contents

• kristal likid te revolusyone ekspozisyon, kounye a yo ka ede pil
  • Kristal likid kòm yon Trick pou jwenn yon elektwolit likid-solid

Nan ti bout tan: manifaktirè selil ityòm-ion yo kounye a ap chèche ogmante dansite enèji nan selil yo pandan y ap kenbe oswa amelyore pèfòmans selil yo, ki gen ladan, pou egzanp, amelyore estabilite nan pi wo pouvwa chaje. Lide a se fè pil pi lejè, pi an sekirite, ak pi vit pou rechaje. Yon ti jan tankou vit-bon mache-bon triyang lan.

Youn nan fason yo ogmante siyifikativman enèji espesifik selil yo (pa 1,5-3 fwa) se sèvi ak anod ki fèt ak metal ityòm (Li-metal).... Pa kabòn oswa Silisyòm, tankou anvan, men ityòm, yon eleman ki responsab dirèkteman pou kapasite selil la. Pwoblèm lan se ke aranjman sa a byen vit devlope ityòm dendrites, metal protrusions ki sou tan konekte de elektwòd yo, domaje yo.

Kristal likid kòm yon Trick pou jwenn yon elektwolit likid-solid

Travay ap fèt kounye a pou pake anod nan divès kalite materyèl pou fòme yon koki ekstèn ki pèmèt koule nan iyon ityòm men pa pèmèt estrikti solid yo grandi. Yon solisyon potansyèl nan pwoblèm nan se tou itilize nan yon elektwolit solid - yon miray nan ki dendrite yo pa ka antre.

Syantis nan Carnegie Mellon University te pran yon apwòch diferan: yo vle rete ak elektwolit likid pwouve, men ki baze sou kristal likid. Kristal likid yo se estrikti ki nan mitan wout ant likid ak kristal, se sa ki, solid ki gen yon estrikti òdone. Kristal likid yo likid, men molekil yo trè òdone (sous).

Nan nivo molekilè, estrikti yon elektwolit kristal likid se jis yon estrikti cristalline e konsa bloke kwasans dendrite. Sepandan, nou toujou ap fè fas ak yon likid, se sa ki, yon faz ki pèmèt iyon koule ant elektwòd yo. Dendrit kwasans bloke, chay yo dwe koule.

Sa a pa mansyone nan etid la, men kristal likid gen yon lòt karakteristik enpòtan: yon fwa yo aplike vòltaj yo, yo ka ranje nan yon sèten lòd (jan ou ka wè, pou egzanp, lè w gade nan mo sa yo ak fwontyè ki genyen ant nwa. lèt ak yon background limyè). Se konsa, li ka rive ke lè selil la kòmanse chaje, molekil kristal likid yo pral pozisyone nan yon ang diferan epi "rape" depo dendritik soti nan elektwòd yo.

Vizyèlman, sa a pral sanble ak fèmen nan vole yo, di, nan yon vantilasyon.

Dezavantaj sitiyasyon an se sa Carnegie Mellon University fèk kòmanse rechèch sou nouvo elektwolit... Li deja konnen ke estabilite yo pi ba pase sa yo ki nan elektwolit likid konvansyonèl yo. Degradasyon selilè rive pi vit, e sa a se pa direksyon ki enterese nou. Sepandan, li posib ke apre yon tan pwoblèm nan pral rezoud. Anplis, nou pa atann aparans nan konpoze eta solid pi bonè pase dezyèm mwatye nan dekad la:

> LG Chem itilize sulfid nan selil eta solid. Komèsyalizasyon elektwolit solid pa pi bonè pase 2028

Foto entwodiksyon: Dendrit ityòm yo fòme sou elektwòd yon selil mikwoskopik ityòm-ion. Gwo figi nwa sou tèt la se dezyèm elektwòd la. "Ti wonn" inisyal la nan atòm ityòm lans moute nan kèk pwen, kreye yon "moustach" ki se baz la nan dendrite émergentes (c) PNNL Unplugged / YouTube:

Sa a ka enterese w: