全球汽车制造商正在积极致力于研究和开发将内燃机车辆转换成电动汽车作为全球行动的一部分,实现碳中和。结果,比赛以提高电池性能,电动汽车大国,正在增加。
KIST电池的原理图分析平台。图片来源:韩国科学技术研究所(KIST)欧洲杯线上买球
由于持续的能量密度和效率的发展,锂离子电池保持占据市场主导地位在大多数市场类别自1991年推出以来,从小型家用电器到电动汽车。
扩大和恶化的阳极材料是两个现象发生在这种电池,但目前知之甚少。
根据一项研究从韩国科学技术研究所,一个团队的指导下医生Jae-Pyoung安(研究资源部门)和Ho欧洲杯线上买球ng-Kyu金(高级分析和数据中心)已经成功地观察了锂离子的运动导致电池阳极材料扩大和降低实时。
一般理解,许多变化发生在内部电极材料在充放电操作影响锂离子电池的功能和寿命。欧洲杯足球竞彩
然而,由于电极和电解质等重要的电池组件立即当暴露在空气中,污染监测这种变化很有挑战,但电池运行。
因此,提高性能和安全的关键是准确的观察和研究电极材料的结构变化在锂离子迁移。
锂离子电池中的锂离子从阴极向阳极迁移在充电和放电时从阴极到阳极。KIST研究小组成功地看到了一个在实时silicon-graphite复合阳极被调查中使用高容量电池。
理论上,硅的充电容量比石墨十倍,用于传统的阳极材料。然而,在充电过程中,硅的体积将沙粒成倍增加,使它具有挑战性,保证性能和安全。
纳米孔时的组件silicon-graphite复合材料混合在电池充电可能容纳硅的体积增长,改变电池的体积。但是,没有电化学电压曲线所直接观察纳米孔的功能。
KIST研究小组确定的疗效纳米孔通过直接观察锂离子的迁移到silicon-graphite复合阳极电池充电使用自行设计分析工具。silicon-graphite复合,锂离子进入碳、纳米孔和硅。
研究小组发现,与之前的假设相反,硅通过微米孔隙体积的膨胀,而纳米级孔隙喜欢储存锂离子(fore-filling lithiation)前lithium-silicon粒子(Si lithiation)。欧洲杯猜球平台
研究团队认为,开发高容量负极材料锂离子电池需要一个革命性的战略,将微观和纳米级孔隙分布减少硅的体积增长和提高材料的安全。欧洲杯足球竞彩
正如詹姆斯韦伯太空望远镜在太空探索预示着一个新时代,KIST电池分析平台打开材料研究的新视野使观察电池的结构变化。
安博士,研究资源部门、韩国科学技术学院欧洲杯线上买球
头博士补充说,“我们计划继续推动创新所需的额外研究电池材料设计,通过观察在电池材料结构变化,不受大气的影响。欧洲杯足球竞彩”
科技部和ICT资助这项研究的一个欧洲杯线上买球组成部分,韩国国家研究委员会科学技术(望远镜)的创意融合研究项目和韩国国家研究基金会(NRF)纳米材料源技术开发项目。
这项研究的结果发表在最近一期的ACS能源字母电池,一个国际学术期刊。
期刊引用
李,H-Jet al。如果复合阳极(2022)Lithiation通路机制揭示了使用原位Lithiation纳米孔的作用。ACS能源信件。doi: 10.1021 / acsenergylett.2c01022。
来源:https://www.nst.re.kr/eng/index.do