Како продужити век трајања литијумских батерија и побољшати њихову безбедност?
Са сталним растом тржишта дигиталних паметних уређаја и електричних возила, за литијумске металне батерије се може рећи да су једна од обећавајућих технологија за складиштење енергије велике густине. Произвођачи ЛЕД уличних светиљки су чврсти извор хладног светла који има карактеристике заштите животне средине, нема загађења, малу потрошњу енергије, високу светлосну ефикасност и дуг век трајања. Због тога ће ЛЕД уличне лампе постати добар избор за енергетску уштеду трансформације путне расвете. ЛЕД улично светло је врста високо ефикасног чврстог извора светлости формираног од полупроводничког ПН споја који може емитовати светлост са слабом електричном енергијом. Под одређеним преднапоном преднапона и струјом убризгавања, рупе убризгане у П зону и електрони убризгани у Н зону су у. Након дифузије у активно подручје, фотони се емитују рекомбинацијом зрачења, која директно претвара електричну енергију у светлосну енергију . Међутим, једна од главних препрека технологији литијум -металних батерија је појава неконтролисаних литијумских дендрита, што доводи до лоших могућности пуњења и потенцијалних опасности по безбедност. ЛЕД улично светло је врста високо ефикасног чврстог извора светлости формираног од полупроводничког ПН споја који може емитовати светлост са слабом електричном енергијом. Под одређеним преднапоном преднапона и струјом убризгавања, рупе убризгане у П зону и електрони убризгани у Н зону су у. Након дифузије у активно подручје, фотони се емитују рекомбинацијом зрачења, која директно претвара електричну енергију у светлосну енергију .
Литијумски дендрити су игле које расту на површини литијумског метала када се литијум користи као негатив или анода батерије. Може изазвати штетне нуспојаве, смањити густоћу енергије, па чак и узроковати кратки спој електрода, узрокујући пожар или експлозију.
Нова студија са Државног универзитета у Аризони открила је да употреба тродимензионалног слоја полидиметилсилоксана (ПДМС) као материјала матрице за литијумску металну аноду у батерији може ефикасно инхибирати стварање литијумских дендрита. Продужите трајање батерије и смањите безбедносне опасности. Истраживање је објављено у новом врхунском часопису НатуреЕнерги 6. марта.
Водећи истраживач рада, професор Јианг Ханкинг, рекао је да ово откриће има важне импликације на литијум-јонске батерије, литијум-ваздушне батерије и друге металне анодне батерије. Будући да ће готово сви метали који се користе као аноде за батерије производити дендрите, као што су цинкове, натријумске и алуминијумске батерије.
Јиангханкинг је рекао да он и његов тим не покушавају да реше проблем из перспективе материјала или електрохемије, већ из перспективе машинских инжењера. Рекао је: [ГГ] "Позната истраживања показују да ситне лимене игле или лимени бркови (слични дендритима) вире са површине лименог метала под стресом. Стога смо аналогијски проучавали разлоге раста литијумских дендрита. -Стрес. [ГГ] куот; Могућност [ГГ] куот;
У првом кругу истраживања, истраживачи су додали слој флексибилног ПДМС -а на дно аноде батерије и открили да је раст литијумских дендрита значајно смањен. Анализа истраживача [ГГ] #39; показује да акумулирано напрезање у металној литијумској електроди ослобађа ПДМС матрица у облику деформације бора, а овај тренд смањења дендрита је директно повезан са ослобађањем напрезања.
[ГГ] Ово је први експеримент који доказује да заостали стрес игра кључну улогу у стварању литијумских дендрита, [ГГ] куот; рекао је Јианг Ханкинг.
Осим што су проучавали механизам раста литијумских дендрита, тим Јианг Ханкинга [ГГ] #39; такође је додатно проучавао како користити овај феномен (ослобађање од стреса да би се смањио раст дендрита) за продужење века трајања литијумских металних батерија уз одржавање веће енергије густина.
Метода коју су предложили истраживачи је да од матрице пдмс-а направи тродимензионалну структуру са више закривљених површина. [ГГ] "Користећи коцку шећера са великим бројем малих пора као шаблон, пдмс улазе у поре унутар коцке шећера да формирају континуирану мрежну базу, а затим тањирају слој бакра за провођење електрона. Ове поре су испуњене металним литијумом. Јиангханкинг је објаснио: [ГГ] "Као порозни слој сунђера, пдмс може ефикасно смањити притисак и инхибирати раст дендрита. [ГГ] куот;
