2020年7月9日
新的粒子水平阴极涂层已经由美国能源部(DOE)开发氩气国家实验室,与香港科技大学(HKST)共同。欧洲杯线上买球新涂层可以增加锂离子电池的寿命和安全性。
这一概念正在阿尔冈的过去三年发展,以及香港气浦。该项目由DOE的可再生能源和能源效率,汽车技术办公室提供资金。
这是一个令人难以置信的令人兴奋的进步。这可以显着提高我们对我们所依赖的设备的经验。
Khalil Amine,杰出的同伴和头部,技术开发集团,电化学能源储存部,化学科学和工程师,Argonne国家实验室欧洲杯线上买球
初步实验在香港进行:在香港设施存在实验的建立理想,可以在氩气规格下进行研究。
超过15年,阴极涂装技术已用于锂电池,用于电动汽车,计算机和手机。
然而,它们有几个限制:它只是一个部分涂层,其仅覆盖阴极颗粒的外侧的一小部分,并且在高温或高电压下操作时不能保护阴极。
该组研究的阴极是由锰,钴和镍制成的金属氧化物。当以高电压充电时,阴极倾向于产生氧气,又氧化电解质。
这导致在阴极上形成不希望的薄膜,这导致能量损失。这种反应的速度由高温提高,这损害了电池本身的电化学性能。
使用称为聚(3,4-亚乙基氧噻吩)(PEDOT)的导电聚合物开发,新涂层是锂离子电池技术的突破,因为它完全保护阴极的每个颗粒 - 既与外部反应性电解质。
Argonne的氧化化学气相沉积技术用于涂抹佩特特。该技术涉及使用气体以确保在阴极的每一个和每个颗粒上形成涂层,形成粗糙的皮肤。
传统的涂层减速了阴极颗粒内外锂的扩散,这导致由离子和电子电导率不良引起的电池效率下降。
相反,氩气中发育的新涂层使锂离子和电子传输到阴极中,促进电池产生的能量。
Argonne的纳米级材料中心(CNM)是科学用户设施的DOE欧洲杯足球竞彩办事处,是实验的主要贡献者。欧洲杯线上买球
CNM’s Zeiss NVision 40 focused ion beam-scanning electron microscopy dual-beam system and FEI Talos F200X (S)TEM fitted with a SuperX energy-dispersive X-ray spectrometer were used by the group to confirm the application of PEDOT on primary and secondary particles of layered cathodes, as well as their stability following battery cycling.
据胺,氩助理化学家桂良徐化学科学与工程科(CSE),科学家玉子刘(CNM),博士后任命人翔刘(CSE),博士后研究学者韩高(CSE),访问研究生XIN欧洲杯线上买球WEI周(CNM),物理学家杨仁先进的光子源,Argonne的另一个Doe科学用户设施办公室,Zonghai Chen(CSE)也有助于该研究。欧洲杯线上买球
目前,锂离子电池在细胞水平下在4.2V的电压下工作。新涂层可以使电压增加到4.6 V.这15%的差异可能导致整个电池组的成本相当大降低。
这将增加电动汽车的驾驶范围,并提高手机和笔记本电脑的电池寿命,最终会改变我们的生活方式。
Khalil Amine,杰出的同伴和头部,技术开发集团,电化学能源储存部,化学科学和工程师,Argonne国家实验室欧洲杯线上买球
期刊参考:
熊,B.-Q.,等。(2020)通过超aconformal的Sb涂层衍生的有利固体电解质相互作用,提高基于合金的阳极材料的优异锂储存性能。欧洲杯足球竞彩先进的能源材料欧洲杯足球竞彩。doi.org/10.1002/aenm.201903186。
来源:https://www.anl.gov/