Ο πολυμερής καθηγητής αναπτύσσει το ασφαλέστερο συστατικό για τις μπαταρίες λίθιου
August 14, 2018
Η πηγή ισχύος για τα πράγματα όπως τις εμφυτευμένες ιατρικές συσκευές, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα ή τα τηλεκατευθυνόμενα εναέρια οχήματα είναι ζωτικής σημασίας στην απόδοσή τους. Έτσι, τι θα συνέβαινε εάν εκείνο το εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος της ενέργειας -- μια μπαταρία λίθιου -- αποτυχημένος; Ένα ηλεκτρικό ή υβριδικό αυτοκίνητο θα καθιστούσε άχρηστος και μια αναγκαία βιοϊατρική συσκευή θα παρακώλυε την υγεία ενός ασθενή.
Αυτά είναι τα είδη καθηγητή πολυμερούς επιστήμης πραγμάτων που ο Δρ Yu Zhu, μαζί με άλλους ερευνητές, προσπαθεί να αποτρέψει.
Ένα πρόσφατο έγγραφο από τη ερευνητική ομάδα Zhu, «ενός Superionic αγώγιμος, Electrochemically σταθερός διπλός-αλατισμένος πολυμερής ηλεκτρολύτης,» θα δημοσιευθεί Τρίτη στο τζάουλ περιοδικών, προνοητικό περιοδικό του Τύπου κυττάρων που εκτείνεται την αναζήτηση ενεργειακών πόρων στις πειθαρχίες.
Συγκεκριμένα, Zhu και η ερευνητική ομάδα του ανέπτυξαν έναν στερεό πολυμερή ηλεκτρολύτη που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις ιονικές μπαταρίες λίθιου για να αντικαταστήσει τον τρέχοντα υγρό ηλεκτρολύτη για να βελτιώσει την ασφάλεια και την απόδοση των μπαταριών λίθιου.
Το Zhu λέει ότι οι στερεοί ηλεκτρολύτες δεν έχουν εμπορευματοποιηθεί στις μπαταρίες λίθιου λόγω των μειονεκτημάτων όπως τη χαμηλή ιοντική αγωγιμότητα και την υψηλή ενδιάμεση αντίσταση με τα ηλεκτρόδια. Εντούτοις, Zhu και η ομάδα του κατέδειξαν ότι ένας διπλός-αλατισμένος βασισμένος πολυμερής στερεός ηλεκτρολύτης εξέθεσε τη superionic αγωγιμότητα στη θερμοκρασία δωματίου και τη σημαντική ηλεκτροχημική σταθερότητα με τα υλικά ηλεκτροδίων μπαταριών λίθιου.
«Ένας στερεός ηλεκτρολύτης έχει θεωρηθεί από καιρό για τις ιονικές μπαταρίες λίθιου λόγω της άφλεκτης ιδιοκτησίας του και η υψηλή μηχανική δύναμη που μπορεί να μετριάσει την καταστροφή που προκαλείται από την αποτυχία μπαταριών,» λέει Zhu. Η «ασφάλεια μπαταριών και η ενεργειακή πυκνότητα είναι σημαντικές ανησυχίες για τις αναδυόμενες εφαρμογές των μπαταριών λίθιου, όπως για τη χρήση στα ηλεκτρικά οχήματα. Εάν ο στερεός πολυμερής ηλεκτρολύτης αναπτύσσεται επιτυχώς, η ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας θα μπορούσε να διπλασιαστεί και οι ανησυχίες ασφάλειας για τις μπαταρίες λίθιου θα μπορούσαν να αφαιρεθούν. Αυτή η έρευνα θέτει - επάνω μια ισχυρή βάση για να αναπτύξει έναν τέτοιο στερεό ηλεκτρολύτη υπόσχεσης για τις μπαταρίες λίθιου.»
Η ερευνητική ομάδα έχει αποτελέσει μια επιχείρηση, Α.Ε. του Άκρον PolyEnergy, η οποία θα αναπτύξει περαιτέρω αυτήν την τεχνική και θα παραγάγει ένα μεγάλο πρωτότυπο για τη μελλοντική εμπορευματοποίηση.
Το λι και yu-Ming Chen Si απόφοιτων φοιτητών του Zhu οδηγούν τους συντάκτες για αυτήν την έρευνα. Άλλοι ερευνητές περιλαμβάνουν τους απόφοιτους φοιτητές Wenfeng Liang, Yunfan Shao και Kewei Liu, και ο Δρ Zhorro Nikolov από το εθνικό κέντρο πολυμερών νεωτερισμών
Υποστήριξη ΜΠΑΤΑΡΙΏΝ TAC άνω των της πρότυπης μπαταρίας πολυμερούς 4000 λίθιου στη διάφορη ικανότητα και το μέγεθος