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

Naneste na krém Deep Heat

Podle Experimentální biologie 6. května 2021 Studie odhalila zvýšení aerobního výkonu u sportovců, kteří používali krém s hlubokým teplem bez lékařského předpisu. Hluboké tepelné krémy, které sportovci...

Skladování obnovitelné energie v kamenech místo lithiových baterií

V případě přebytku elektřiny z větru nebo slunce se energetická rezerva nabije. To se děje prostřednictvím systému kompresorů a turbín, které čerpají tepelnou...

Byly vyvinuty ploché nudle, které se při vaření transformují do tvaru

CMU Lab vede vývoj nudlí, které se při vaření transformují do tvaru. Fotografický kredit: Carnegie Mellon University Ploché nudle zajišťují udržitelnější balení, přepravu a...

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Newsletter

Subscribe to stay updated.