Mangano perdarymas ličio jonų baterijoms
2021 m. Kovo 22 d. - ličio jonų akumuliatorių energijos kaupimo ličio jonų energijos kaupimas
Katobai be kobalto galėtų kovoti su tiekimo problemomis naudodami vieną iš pigiausių metalų.
JAV mokslininkai pagamino ličio jonų bateriją, kurios katodo medžiaga vietoj tradicinio kobalto ar nikelio naudojama manganas. Kūrinys galėtų būti pigi ir gausi alternatyva šiems vis brangesniems ir ribotiems ištekliams, taip suteikiant galimybę patenkinti sparčiai augančią ličio jonų energijos kaupimo paklausą.
Dauguma ličio jonų akumuliatorių katodų priklausė nuo kobalto ar nikelio, nes jie lengvai palaiko konstrukcijas sluoksniuotomis ir sutvarkytomis. Tačiau 2014 m. Masačusetso technologijos instituto (MIT) grupė, vadovaujama Gerbrando Cederio, parodė, kad netvarkingos struktūros ličio jonų baterijos gali veikti tol, kol jose gausu ličio, o tai suteikia galimybę išbandyti naujus ir galbūt geriau, medžiagos.
Cederis su kolegomis iš Kalifornijos universiteto ir Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos (JAV) dabar sukūrė ličio jonų bateriją su netvarkingu mangano pagrindu pagamintu katodu ir parodė, kad jis gali sukaupti daugiau energijos nei kobalto ar nikelio. „Mūsų idėja buvo ta, kad jei galėtume pagaminti katodus ten, kur mums nerūpi sluoksniavimas, galime naudoti daug platesnį metalų spektrą“, - sako pagrindinis autorius Jinhyuk Lee iš MIT. Mes nusprendėme rinktis manganą, nes jis yra vienas pigiausių metalų
Manganas jau naudojamas tradiciniuose sluoksniuotuose ličio jonų akumuliatorių katoduose, tačiau kaip stabilizuojantis metalas, mažai dalyvaujantis elektronų kaupime. Pastarieji bandymai pagaminti katodus tik iš netvarkingo mangano ir kitų metalų oksidų buvo riboti, nes jie tampa nestabilūs ir praranda pajėgumus dėl per didelio deguonies redoksinio aktyvumo, kai įkrovimo metu ličio jonai juda iš katodo į ličio pagrindo anodą.
Siekdama sumažinti šią veiklą ir gauti didelio pajėgumo mangano oksido katodą, Ceder komanda rado būdą, kaip priversti manganą pakeisti du elektronus, o tai daro didelės talpos nikelio pagrindu pagaminti katodai, o ne vienas. Tai apėmė mangano valentingumo sumažinimą iki Mn2 +, kai kuriuos deguonies anijonus pakeičiant žemesnio valentingumo fluoro anijonais, kai kuriuos mangano katijonus pakeičiant aukštesnio valentingumo niobio ir titano jonais. Tai reiškė, kad nuo Mn2 + iki Mn4 + gali atsirasti dvigubas mangano katijonų redoksas, leidžiantis didelei ličio jonų daliai pereiti iš katodo į ličio anodą, netapdamas nestabilus.
„Mūsų laboratorijos skalės [akumuliatoriaus ciklo bandymo] rezultatai rodo, kad mūsų katodų energijos tankis (~ 1000 Wh / kg), palyginti su esamais katodais (600–700 Wh / kg), - sako Cederis. - Bet mūsų duomenys nėra komercinio masto, todėl reikėtų atlikti tolesnius bandymus ir optimizuoti mūsų medžiagas.
- Nors praktiniam naudojimui reikalingi tolesni ciklo stabilumo patobulinimai, pranešta strategija žada daug vilčių ir leidžia plačiai tyrinėti įvairius labai valentingus katijonus. , JAV. - Būtinybė sumažinti elemento įtampą iki labai mažos vertės gali sudaryti kliūtį pranešti apie taikomą technologiją elektroniniams prietaisams, tačiau neturėtų būti didelė problema automobiliams.
Tel .: 86-0755-33065435
Paštas: info@vtcpower.com
Internetas: www.vtcbattery.com
Adresas: Nr. 10, JinLing Road, Zhongkai pramonės parkas, Huizhou miestas, Kinija
Karštieji raktažodžiai: polimero ličio baterija, polimero ličio baterijų gamintojas, „Lifepo4“ akumuliatorius, ličio jonų polimerų (LiPo) akumuliatoriai, ličio jonų akumuliatoriai, „LiSoci2“, „NiMH-NiCD“ akumuliatoriai, akumuliatorius BMS
Kasdieniniame gyvenime sužinokite daugiau apie ličio baterijų, ypač įkrovimo prietaisų ir mobiliųjų telefonų, naudojimą, kad išvengtumėte per ilgo įkrovimo sukeliamų sprogimų
