ໄປເຊຍກັນຂອງແຫຼວເປັນ electrolytes ໃນຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສ້າງຈຸລັງໂລຫະ lithium ທີ່ຫມັ້ນຄົງ?

ການສຶກສາທີ່ຫນ້າສົນໃຈຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Carnegie Mellon. ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ສະເຫນີການນໍາໃຊ້ໄປເຊຍກັນຂອງແຫຼວໃນຈຸລັງ lithium-ion ເພື່ອເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຄວາມສາມາດໃນການສາກໄຟ. ວຽກງານຍັງບໍ່ທັນກ້າວຫນ້າ, ດັ່ງນັ້ນພວກເຮົາຈະລໍຖ້າຢ່າງຫນ້ອຍຫ້າປີເພື່ອໃຫ້ມັນສໍາເລັດ - ຖ້າເປັນໄປໄດ້.

ໄປເຊຍກັນຂອງແຫຼວໄດ້ປະຕິວັດການສະແດງ, ໃນປັດຈຸບັນເຂົາເຈົ້າສາມາດຊ່ວຍຫມໍ້ໄຟ

ຕາຕະລາງເນື້ອຫາ

• ໄປເຊຍກັນຂອງແຫຼວໄດ້ປະຕິວັດການສະແດງ, ໃນປັດຈຸບັນເຂົາເຈົ້າສາມາດຊ່ວຍຫມໍ້ໄຟ
  • ໄປເຊຍກັນຂອງແຫຼວເປັນ trick ທີ່ຈະໄດ້ຮັບ electrolyte ແຫຼວ - ແຂງ

ໃນສັ້ນ: ຜູ້ຜະລິດຈຸລັງ Lithium-ion ໃນປັດຈຸບັນກໍາລັງຊອກຫາການເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຂອງຈຸລັງໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຫຼືປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງມັນ, ລວມທັງການເພີ່ມຄວາມຫມັ້ນຄົງຢູ່ທີ່ພະລັງງານສາກໄຟທີ່ສູງຂຶ້ນ. ແນວຄວາມຄິດແມ່ນເພື່ອໃຫ້ແບດເຕີຣີມີສີມ້ານກວ່າ, ປອດໄພກວ່າແລະໄວກວ່າໃນການສາກໄຟ. ຄືກັບສາມຫຼ່ຽມໄວ-ລາຄາຖືກ-ດີ.

ຫນຶ່ງໃນວິທີທີ່ຈະເພີ່ມພະລັງງານສະເພາະຂອງຈຸລັງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ໂດຍ 1,5-3 ເທື່ອ) ແມ່ນການໃຊ້ anodes ໂລຫະ lithium (Li-metal).. ບໍ່ແມ່ນມາຈາກຄາບອນຫຼືຊິລິໂຄນ, ຄືກັບກ່ອນ, ແຕ່ຈາກ lithium, ອົງປະກອບທີ່ຮັບຜິດຊອບໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມສາມາດຂອງເຊນ. ບັນຫາແມ່ນວ່າການຈັດການນີ້ພັດທະນາຢ່າງໄວວາ lithium dendrites, ການຄາດຄະເນໂລຫະທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ທັງສອງ electrodes, ທໍາລາຍພວກມັນ.

ໄປເຊຍກັນຂອງແຫຼວເປັນ trick ທີ່ຈະໄດ້ຮັບ electrolyte ແຫຼວ - ແຂງ

ປະຈຸບັນການເຮັດວຽກກໍາລັງດໍາເນີນໃນການຫຸ້ມຫໍ່ anodes ໃນວັດສະດຸຕ່າງໆເພື່ອສ້າງເປັນເປືອກນອກທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ການໄຫຼຂອງ lithium ions ແຕ່ບໍ່ອະນຸຍາດໃຫ້ໂຄງສ້າງແຂງຂະຫຍາຍຕົວ. ການແກ້ໄຂທີ່ເປັນໄປໄດ້ຂອງບັນຫາແມ່ນຍັງໃຊ້ electrolyte ແຂງ - ກໍາແພງທີ່ dendrites ບໍ່ສາມາດເຈາະໄດ້.

ນັກວິທະຍາສາດຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Carnegie Mellon ໄດ້ໃຊ້ວິທີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: ພວກເຂົາຕ້ອງການຢູ່ກັບ electrolytes ແຫຼວທີ່ພິສູດ, ແຕ່ອີງໃສ່ໄປເຊຍກັນຂອງແຫຼວ. ໄປເຊຍກັນຂອງແຫຼວແມ່ນໂຄງສ້າງທີ່ຢູ່ເຄິ່ງກາງລະຫວ່າງຂອງແຫຼວແລະໄປເຊຍກັນ, ນັ້ນແມ່ນ, ແຂງທີ່ມີໂຄງສ້າງທີ່ມີຄໍາສັ່ງ. ໄປເຊຍກັນເປັນຂອງແຫຼວ, ແຕ່ໂມເລກຸນຂອງມັນແມ່ນຄໍາສັ່ງສູງ (ແຫຼ່ງ).

ໃນລະດັບໂມເລກຸນ, ໂຄງປະກອບການຂອງ electrolyte ໄປເຊຍກັນຂອງແຫຼວແມ່ນພຽງແຕ່ໂຄງສ້າງ crystalline ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຕັນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ dendrites. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພວກເຮົາຍັງຈັດການກັບທາດແຫຼວ, ນັ້ນແມ່ນ, ໄລຍະທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ ions ໄຫຼລະຫວ່າງ electrodes. ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ Dendrite ຖືກສະກັດ, ການໂຫຼດຕ້ອງໄຫຼ.

ການສຶກສາບໍ່ໄດ້ກ່າວເຖິງເລື່ອງນີ້, ແຕ່ໄປເຊຍກັນຂອງແຫຼວມີຄຸນສົມບັດທີ່ສໍາຄັນອີກອັນຫນຶ່ງ: ຫຼັງຈາກແຮງດັນໄຟຟ້າຖືກນໍາໄປໃຊ້ກັບພວກມັນ, ພວກເຂົາສາມາດຈັດລຽງຕາມລໍາດັບສະເພາະ (ດັ່ງທີ່ເຈົ້າເຫັນ, ຕົວຢ່າງ, ໂດຍເບິ່ງຄໍາເຫຼົ່ານີ້ແລະຊາຍແດນລະຫວ່າງ. ຕົວອັກສອນສີດໍາແລະພື້ນຫລັງແສງສະຫວ່າງ). ດັ່ງນັ້ນ, ມັນອາດຈະວ່າໃນເວລາທີ່ຈຸລັງເລີ່ມຕົ້ນການສາກໄຟ, ໂມເລກຸນໄປເຊຍກັນຂອງແຫຼວຈະຖືກຈັດຕໍາແຫນ່ງຢູ່ໃນມຸມທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະ "ຂູດ" ເງິນຝາກ dendritic ຈາກ electrodes.

ສາຍຕາ, ນີ້ຈະຄ້າຍຄືກັບການປິດ flaps, ເວົ້າວ່າ, ໃນຮູລະບາຍອາກາດ.

ຂໍ້ເສຍຂອງສະຖານະການແມ່ນວ່າ ມະຫາວິທະຍາໄລ Carnegie Mellon ໄດ້ເລີ່ມການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບ electrolytes ໃໝ່.. ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກແລ້ວວ່າຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງພວກມັນແມ່ນຕ່ໍາກວ່າ electrolytes ແຫຼວທໍາມະດາ. ການເຊື່ອມໂຊມຂອງເຊນເກີດຂຶ້ນໄວຂຶ້ນ, ແລະນີ້ບໍ່ແມ່ນທິດທາງທີ່ເຮົາສົນໃຈ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນເປັນໄປໄດ້ວ່າບັນຫາຈະຖືກແກ້ໄຂໃນໄລຍະເວລາ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ພວກເຮົາບໍ່ໄດ້ຄາດຫວັງວ່າການປະກົດຕົວຂອງທາດປະສົມຂອງລັດແຂງກ່ອນເຄິ່ງທີ່ສອງຂອງທົດສະວັດ:

> LG Chem ໃຊ້ sulfides ໃນຈຸລັງຂອງລັດແຂງ. ການຜະລິດ electrolyte ແຂງບໍ່ໄວກວ່າປີ 2028

ຮູບພາບແນະນໍາ: ຂະບວນການສ້າງຕັ້ງຂອງ lithium dendrites ໃນ electrode ຂອງຈຸນລະພາກ lithium-ion cell. ຕົວເລກຊ້ໍາຂະຫນາດໃຫຍ່ຢູ່ດ້ານເທິງແມ່ນ electrode ທີສອງ. "ຟອງ" ເບື້ອງຕົ້ນຂອງອະຕອມຂອງ lithium ໃນບາງຈຸດບິນຂຶ້ນ, ສ້າງ "whiskers" ທີ່ເປັນພື້ນຖານຂອງ dendrite ທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນ (c) PNNL Unplugged / YouTube:

ອັນນີ້ອາດຈະສົນໃຈເຈົ້າ: