Ný Lithium Ion Rafhlaða er öruggari, sterkari og kraftmikill

Lithium jón rafhlöður (LIBs) eru mikla tækniframfarir frá blý sýru rafhlöðum sem hafa verið til frá síðari hluta 1850. Þökk sé lágþyngd, mikilli orkuþéttleika og hægari tap á hleðslu þegar þær eru ekki í notkun hafa LIBs verið valinn kostur fyrir neytandi rafeindatækni. Litíumjónarfrumur með kóbaltkápum halda tvöfalt orku nikkelblaða rafhlöðu og fjórum sinnum það af blýsýru. Þrátt fyrir að vera betri rafhlaða rafhlöðu, hafa LIBs enn nokkrar galli. Núverandi framleiðslutækni nær til fræðilegra orkuþéttniflokka fyrir LIB og ofhitnun sem leiðir til hitauppstreymis, þ.e. "loftþrýstingur" er alvarleg áhyggjuefni.

Hin nýja rafhlaðan er byggð úr graskerlaga sameindum sem kallast gúrkur [6] uril (CB [6]) sem eru skipulögð í honeycomb-eins og uppbyggingu. Sameindin eru með ótrúlega þunn 1D-rás, aðeins að meðaltali 7,5 Å [ein litíumjón er 0,76 Å, eða 0,76 x 10-10 m] sem liggur í gegnum þau. Líkamleg uppbygging porous CB [6] gerir litíumjónunum kleift að dreifa rafhlöðunni meira frjálslega en í hefðbundnum LIBs og eru til staðar án skilyrða sem finnast í öðrum rafhlöðum.

Í prófunum sýndu porous CB [6] solid raflausnin glæsilega litíumjónleiðni. Til að bera saman þetta við raflausn rafhlöðu, notaði liðið mælingu á litíumflutningsnúmerinu (tLi +) sem var skráð á 0,7-0,8 samanborið við 0,2-0,5 af núverandi raflausnum. Þeir léku einnig rafhlöðurnar við miklar hitastig allt að 373 K (99,85 ° C), vel yfir 80 ° C dæmigerðri hitastigshiti til að losa LIBs. Í prófunum voru rafhlöðurnir hlaðnir við hitastig á milli 298 K og 373 K (24,85 ° C og 99,85 ° C) í fjóra daga og eftir hverja lotu sýndu niðurstöðurnar ekki hitauppstreymi og neikvæð breyting á leiðni.

Ýmsar hefðbundnar fljótandi raflausnir geta fellt inn í porous CB [6] ramma og umbreytt í öruggari solid litíum rafhýdröm. Auk þess er notkun raflausna ekki takmörkuð við notkun aðeins í LIBs, en litíum loftrafhlöðum er hugsanlega gerlegt. Það sem gerir þessa nýju tækni mest spennandi er sú að það er ný aðferð til að búa til solid litíumsalta sem byrjar sem fljótandi en ekki er þörf á eftir tilbúnum breytingum eða efnafræðilegri meðferð.

Li Ion Rafhlaða