设计高级电池电极的通用方法

随着对电动汽车的兴趣的增长,他们最重要的问题变得越来越明显。研究人员德克萨斯大学奥斯汀分校正在解决电动汽车的两个主要困难:范围有限和充电缓慢。

图片来源:德克萨斯大学奥斯汀分校

科学家开发了一种用于锂离子电池的新型电极,该电极可以释放更多的功率并允许更快的充电。他们通过使用磁铁创建较厚的电极来实现这一目标,这是电池的积极和负电荷的组件,可为设备传递电源。该策略避免了对这些关键组件进行调整的常见问题。

与利用现有商业电极的电池相比,结果是一种电源,可能会为电动汽车提供两倍的范围。

二维材料通常被认为是高速储能应用欧洲杯足球竞彩的有前途的候选者,因为它仅需要几纳米厚即可快速充电运输。但是,对于基于厚的电视设计的下一代高能电池,纳米片的重新构成可能会导致纳米片的重新构成,这可能会导致大量的瓶颈运输,从而导致难以实现高能量和快速充电

德克萨斯大学奥斯汀分校机械工程系教授Guihua Yu

圭雅Yu也与德克萨斯材料研究所有关。欧洲杯足球竞彩

该发现的基石是将薄二维材料作为电极的构件利用,将它们堆叠起来以产生厚度,然后使用磁场来操纵其方向。欧洲杯足球竞彩

在制造过程中,研究人员使用市售磁铁将二维材料放在垂直对齐中,从而为离子迅速通过电极移动。欧洲杯足球竞彩

该研究发表在杂志上美国国家科学院论文集欧洲杯线上买球

充电周期较慢是较厚的电极迫使离子在电池内延伸的结果。离子被迫用电极的材料层来回蛇,这些材料层通常是水平对齐的。

由于我们设计的独特体系结构,我们的电极部分由于高机械强度,高电导率和促进的锂离子传输而部分显示出优异的电化学性能

德克萨斯大学奥斯汀分校研究生Zhengyu JU

YU研究小组的成员Zhengyu Ju领导了该项目。

研究人员除了将其与商业电极进行比较之外,还用与它们的电极相同的材料创建了水平结构化的电极。欧洲杯足球竞彩与水平电极相比,它花了2小时30分钟才能充电至50%,垂直厚的电极仅需30分钟。

作者强调,他们在这一领域的研究仍处于早期阶段。他们在这项研究中仅检查了单一类型的电池电极。

目的是概括其垂直排列的电极层技术,以便将其应用于由不同材料制成的不同类型的电极。欧洲杯足球竞彩这可以帮助该行业的进度吸引力,为未来的快速充电,高能电池铺平了道路。

该小组包括德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员:Yu,Ju,Xiao Xu,Xiao Zhang和Kasun U. Raigama;来自Stony Brook/Brookhaven国家实验室:Steven T. King,Kenneth J. Takeuchi,Amy C. Marschilok,Lei Wang和Esther S. Takeuchi。该研究通过美国能源部通过中尺度运输中心的多机构能源边界研究中心在财务上提供了资助。

期刊参考

Ju,Z.,。(2022)垂直组装的纳米片网络,用于高密度厚的电池电极。美国国家科学院论文集欧洲杯线上买球doi.org/10.1073/pnas.2212777119

来源:https://www.utexas.edu/

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