Lityum metal pil sıfır yanma riskine sahip!

Çinli bilim insanları, dendritleri bastırmak ve çevrim ömrünü uzatmak için yeni bir polimer elektrolit kullanarak, 4.7 voltta çalışan 18650 lityum metal pil geliştirdiler. Nankai Üniversitesi araştırma ekibi, yerelleştirilmiş yüksek konsantrasyonlu solvasyon yapısına (LHCE-GPE) sahip yeni bir yerinde üretilmiş jel polimer elektrolit (GPE) geliştirdi. Bu yeni elektrolit, oda sıcaklığında 4.95 volta kadar olağanüstü oksidasyon kararlılığı ve 2,8 mS/cm'lik yüksek iyonik iletkenlik gösterdi.

Lityum metal pil fark yaratıyor

Bu gelişme, daha yüksek pil enerji yoğunluğuna yönelik artan talepten ilham alınarak, lityum anotlar ve LiNixCoyMn(1-xy)O2 (NCM) katotlarla uyumlu yüksek voltajlı elektrolitlerin geliştirilmesini kritik bir gereklilik haline getirdi.

[bkz url=https://www.techinside.com/trump-acik-deniz-ruzgar-mucadelesinde-ciddilesti/]

Ekip, geleneksel sıvı elektrolitlerin yaygınlığını sürdürdüğünü ancak lityum metal anotlarla olan dengesizliklerinin dendrit büyümesine, kapasite kaybına ve yanıcılık ve sızıntı gibi önemli güvenlik risklerine yol açtığını ve büyük ölçekli lityum metal pillerde kullanımını sınırladığını belirtti.

Nankai Üniversitesi'nde polimer bilimci ve profesör Dr. Chen Yongsheng liderliğindeki ekip, yeni LHCE-GPE'nin 18650 lityum metal pillerin 4,7 voltta çalışmasını sağlayarak 250 Wh/kg'a kadar enerji yoğunluklarına ulaşmasını sağladığını gösterdi. Bir pilin tamamen boşalmış kabul edildiği kesme voltajı 4.8 volta çıkarıldığında, LNCMO tabanlı hücreler 0.5C'de 150 çevrim boyunca kararlı çevrimi koruyarak 248 mAh/g'lık yüksek bir özgül kapasite sağladı.

Elektrolitin benzersiz solvasyon yapısı, arayüz kararlılığını artırdı, dendrit büyümesini (en yaygın katılaşma biçimi) bastırdı ve mekanik stres altında bile geniş bir sıcaklık aralığında güçlü performans sağladı. Araştırmacılar: "LHCE-GPE sentezi, monomer olarak trietilen glikol dimetakrilat (TEGDMA) ve özel olarak tasarlanmış LHCE yapılı plastikleştiriciden oluşan homojen bir öncül çözeltinin, birleştirilmiş bir hücre içerisinde 60 santigrat derecede yerinde polimerizasyonunu içeriyordu" diyor.