Жидкие электролиты устарели — китайцы показали будущее литий-металлических батарей

Традиционные жидкие электролиты подвержены образованию кристаллических отростков, или дендритов, что ведет к потере емкости и угрозе воспламенения. Команда ученых из Китая разработала новый гелеобразный полимерный электролит с локализованной высококонцентрированной сольватационной структурой. Он продемонстрировал исключительную стойкость к окислению и высокую ионную проводимость при комнатной температуре, а также работоспособность при низких температурах и устойчивость к механическому давлению.

На фоне растущим спросом на батареи повышенной плотности энергии ученые из Нанкайского университета разработали высоковольтный электролит, совместимый с литиевыми анодами и катодами. Уникальная сольватационная структура электролита повысила стабильность на границе электролита и электрода, подавила рост дендритов и обеспечила высокие эксплуатационные характеристики в широком диапазоне температур.

Синтез гелеобразного полимерного электролита с локализованной высококонцентрированной сольватационной структурой включал полимеризацию однородного исходного раствора, состоящего из триэтиленгликольдиметакрилата в качестве мономера и специально разработанного пластификатора, при температуре 60 °С внутри элемента питания.

Разработанная для стабилизации высоковольтных характеристик, сольватационная структура способствует образованию неорганически богатой интерфазы, которая блокирует дендриты и защищает катод, рассказывает IE.

В итоге литий-металлическая батарея типа 18650, работающая при напряжении 4,7 В, показала плотность энергии до 250 Вт*ч/кг. Когда критическое напряжение, при котором аккумулятор считается полностью разряженным, возросло до 4,8 В, элементы питания сохранили стабильность разрядки-зарядки на протяжении 150 циклов с уровнем 0,5 С, обеспечивая высокую удельную емкость 248 мА*ч/г.

Вдобавок, при практическом использовании новая технология позволяет твердотельным литий-металлическим батареям типа 18650 достигать плотности энергии от 250 до 283 Вт*ч/кг при напряжении от 4,6 до 4,7 В. В ходе испытаний на прокол гвоздем элемент не показал утечки или возгорания. Это выгодно отличает его от батарей с жидким электролитом, которые в аналогичной ситуации часто воспламеняются. Более того, он сохранял высокие эксплуатационные характеристики даже при температуре –15 градусов.

Истории и карточки

1
Вывод КАБСов на Форуме!
форум
Обновление Форума!
Активность EL-комитета НОПСМ-1.mp4_snapshot_00.19.255
Активность EL-комитета НОПСМ
RC3d кейсы-1.mp4_snapshot_00.09.816
Вот как надо делать кабель красивым!

Рекомендуем прочесть

Ученые НГТУ НЭТИ разработали генератор комбинированной волны напряжением до 25 000 В
Коллектив электротехнической лаборатории Новосибирского государственного технического университета НЭТИ...
ИБП производства ЧЗЭО обеспечат надёжность газо- и теплоснабжения Московской области
ООО «Челябинский завод электрооборудования» (ЧЗЭО) завершил поставку и ввод в эксплуатацию промышленных...
Компания «Электрорешения» (бренд EKF) — лидер в соцсетях среди электротехнических компаний по итогам 2025 года
По итогам 2025 года компания «Электрорешения», представитель бренда EKF в России, заняла лидирующие позиции...

Журнал

Читайте и скачивайте архив журнала ElektroPortal, где мы рассказываем о главных новостях и событиях рынка и интересно пишем об электротоварах

ElektroPortal.Ru #114-05.09.2022.pdf

Радио Kabel.FM

Слушайте первое кабельное радио Kabel.FM на ЭлектроПортал.Ру

album-art

Прямая трансляция Kabel.FM
00:00

Не работает эфир? Переходи на резервный!