Konstrukce nové katody výrazně zvyšuje výkon baterie nové generace

Kompletní řešení pro strategii návrhu hostitele makra s oboustrannými výztuhami. Půjčka: HKUST

Tým vedený Cheong Ying Chanem, profesorem environmentálního inženýrství, profesorem HA Ao Tianshu, ředitelem Energetického institutu HKUST, profesorem strojírenského leteckého inženýrství, navrhl myšlenku nové katody pro vývoj nové lithium-sírové (Li-S) baterie. práce takové slibné baterie nové generace.

Baterie Li-S jsou považovány za atraktivní alternativu k lithium-iontovým bateriím, které se běžně používají v chytrých telefonech, elektrických automobilech a dronech. Jsou známí svou vysokou hustotou energie, zatímco jejich hlavní složka, síra, je bohatá, lehká, levná a šetrná k životnímu prostředí.

Li-S baterie mohou nabídnout hustotu energie více než 500 Wh / kg, výrazně lepší než Li-ion baterie, které dosahují svého limitu 300 Wh / kg. Vyšší hustoty energie znamenají, že elektrické vozidlo běžící na elektrickém vozidle poháněném Li-S může ujet až 600-800 km na vzdálenost asi 400 km.

Ačkoli vzrušujících výsledků baterií Li-S dosáhli vědci z celého světa, stále existuje velká propast mezi průmyslovým laboratorním výzkumem a komercializací technologií. Jedním z hlavních problémů je polysulfidový závěrný účinek Li-S baterií, který způsobuje postupný únik účinné látky z katody – lithiovou korozi, což vede ke krátkému cyklu baterie. Mezi další výzvy patří snížení množství elektrolytu v baterii při zachování stabilní životnosti baterie.

Při řešení těchto problémů spolupracoval tým profesora Haa s mezinárodními vědci na návrhu koncepce vývoje katody, která by mohla dosáhnout dobrého výkonu baterie Li-S.

Vysoce orientovaný makrohostitel může přijímat síru rovnoměrně, zatímco hojná aktivní místa pronikají dovnitř hostitele, aby těsně absorbovala polysulfid, čímž eliminuje účinek závěrky – koroze lithium-kov. Společný tým, který navrhl princip konstrukce sirné katody v Li-S bateriích, zvýšil hustotu energie baterií a udělal velký krok směrem k industrializaci baterií.

„Jsme stále uprostřed hlavního výzkumu v této oblasti,“ uvedl prof. Ha aon. „Koncept naší nové konstrukce elektrod a pokrok, kterého dosahuje, je nicméně zásadním krokem vpřed v praktickém využití baterie nové generace, která je ještě výkonnější a má delší životnost než dnešní lithium-iontové baterie.“

Jejich výzkumná práce byla nedávno zveřejněna Přírodní nanotechnologie,

Odkaz. Chen ha ao, Gui-Liang Xu, Zhou Yu, Leicheng hang ang, Inhu Huang, Yu-Xu Mo, Yuxun Ren, Lei Cheng, Cheng-Jun Sun, Yang Ren, Xiaobing Zuo, Jun-Tao Li, Shi-Gang Sun, Khalil Amine a Tianshou Zhao, 3. prosince 2020 Přírodní nanotechnologie,
DOI: 10.1038 / s41565-020-00829-5:

Členy týmu HKUST jsou profesor Ha Aon, jeho současní postgraduální studenti ZHAO Chen, ZHANG Leicheng, bývalý postgraduální student REN YUKSU (absolvent 2019). Výzkumníci zahrnují vědce z Argonne National Laboratory, Stanford University ve Spojených státech, Xiamen University v pevninské Číně a Imam Abdulrahman Bin Faisal University v Saúdské Arábii.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Kampaň NASA SnowEx kopání hluboko v roce 2021

Měření sněhu se může zdát jednoduché, ale každé prostředí představuje pro přístroje jedinečné výzvy. Například sněžení v lesích se zachytává na větvích nebo...

Agresivní tržní model vývoje energie z jaderné syntézy

Koncept ARC Fusion Pilot Plant byl vyvinut na MIT, aby demonstroval potenciál vysokoteplotních supravodivých magnetů pro nastavení hodnoty rychlosti fúzní energie և. Půjčka:...

Sekvence 64 úplných lidských genomů k zachycení lepší genetické rozmanitosti

Struktura genomu. Zápočet: NIH Sekvence 64 lidských genomů poslouží jako nový odkaz na genetické modifikace a predispozici k lidským chorobám Vědci z University of Maryland...

LSD může nabídnout udržitelnou léčbu úzkosti a jiných duševních poruch

McGill studoval krok v porozumění mechanismu vlivu psychedelik na mozek a potenciálu pro terapeutické použití. Vědci z McGill University poprvé objevili jeden z možných mechanismů,...

Nenechte si ujít příští úplněk – sníh, bouře a hladový měsíc

Uznání: NASA / Bill Dunford Příští úplněk je měsíc se sněhem, bouří a hladem; měsíc během svátků svátku Puim; festival čínských luceren; Magha Purnima a...

Newsletter

Subscribe to stay updated.