Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Фото: Продемонстрированная механическая прочность и работоспособность гибкого композитного листа в широком диапазоне температур характеризуют его как перспективный электролит для литий-металлических батарей. Предоставлено: Tokyo Metropolitan University
Фото: Продемонстрированная механическая прочность и работоспособность гибкого композитного листа в широком диапазоне температур характеризуют его как перспективный электролит для литий-металлических батарей. Предоставлено: Tokyo Metropolitan University

Гибкий керамический электролит для литиевых батарей

Новости, обзоры, события

Опубликовано: 14.04.2020

Обновлено: 10.02.2021

 994

Это приведет к возрождению исследовательского интереса к литий- металлическим батареям: литий-металлические аноды имеют гораздо более высокую теоретическую энергетическую емкость, чем графитовые аноды, применяемые в коммерческом производстве батарей

Исследователи из Токийского столичного университета разработали новый метод изготовления гибких электролитических листов на основе керамики для литий-металлических батарей. Они объединили керамику с пигментом гранатового типа, полимерное связующее и ионную жидкость, в результате чего был получен квазитвердый листовой электролит.

Он синтезируется при комнатной температуре, что требует значительно меньше энергии для его изготовления, чем существующие высокотемпературные (>1000 °C) процессы. Он способен функционировать в широком диапазоне температур и может с успехом применяться в аккумуляторах, например, электромобилей.

Это приведет к возрождению исследовательского интереса к литий- металлическим батареям: литий-металлические аноды имеют гораздо более высокую теоретическую энергетическую емкость, чем графитовые аноды, применяемые в коммерческом производстве батарей.

До сих пор существовали технологические препятствия, связанные с использованием металлических анодов лития. Например, в батареях на жидкой основе могут появляться литиевые дендриты, способные вызывать короткое замыкание и даже приводить к пожарам и взрывам.

Вот поэтому и были разработаны твердотельные более безопасные неорганические электролиты. Керамика гранатового типа (вид структуры) Li₇La₃Zr₂O₁₂, более известная как LLZO, в настоящее время активно рассматривается в качестве перспективного твердотельного электролитного материала благодаря своей высокой ионной проводимости и совместимости с металлическим литием.

Однако, для производства электролитов LLZO высокой плотности требовались очень высокие температуры спекания, вплоть до 1200 °C. Это не только малоэффективный процесс, требующий много времени и затрудняющий крупномасштабное производство электролитов LLZO. Создается плохой физический контакт между хрупкими электролитами LLZO и материалами электродов, который обычно приводит к высокому межфазному сопротивлению, что значительно ограничивает применение LLZO в полностью твердотельных литий-металлических батареях.

Исследователи нанесли керамическую суспензию LLZO на тонкий полимерный субстрат, как масло на бутерброд. После сушки в вакуумной печи листовой электролит толщиной 75 микрон вымачивали в ионной жидкости (IL) для улучшения его ионной проводимости.

IL представляют собой комбинацию солей в жидком состоянии и при комнатной температуре, обладающих высокой электропроводностью. Они почти не горят и не являются летучими. Внутри листов IL успешно заполнили микроскопические промежутки в структуре электролита и соединили частицы LLZO, создав эффективный путь для прохождения ионов Li.

IL также значительно снизили межфазное сопротивление на катоде. При дальнейшем изучении, было обнаружено, что ионы Li диффундируют через частицы как IL, так и LLZO в структуре электролита, подчеркивая роль каждого из компонентов. Процесс синтезирования прост и хорошо подойдет для промышленного производства.

 

Источник: EurekAlert

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Фото: В качестве материала для катализаторов предложен сульфид молибдена, который, во-первых, эффективней просто молибдена, а, во-вторых, значительно дешевле. Принадлежит: Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта

Новый способ получения топлива для водородных двигателей

Обновлено: 17.11.2020
 1344
Фото: ATLANTIS

Установка приливной турбины промышленного масштаба

Обновлено: 25.04.2020
 973
Фото: Разработан новый механизм для сбора паразитных магнитных полей и преобразования их в электричество. Kai Wang

Выработка электричества от паразитных магнитных полей

Обновлено: 27.01.2021
 1709

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  636
    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  640
    Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

    Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

    Обновлено: 07.05.2022  606

    Популярные категории

    • Исследования40
    • Системы отопления и охлаждения55
    • Твердотопливные котлы и печи, камины34
    • Ядерная энергетика6
    • Альтернативная энергия57

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.