Noua baterie litiu-ion este mai sigură, mai dura și mai puternică

Litiu-ion baterii (LIBs) sunt un imens progres tehnologic din baterii de plumb acid care au existat de la sfârșitul anilor 1850. Datorită greutății lor scăzute, densității mari a energiei și pierderii mai slabe a încărcăturii atunci când nu sunt utilizate, LIB-urile au devenit alegerea preferată pentru electronice de consum. Celulele litiu-ion cu catode de cobalt dețin două ori energia unei baterii pe bază de nichel și de patru ori mai mare decât cea a acidului plumb. În ciuda faptului că este o baterie superioară pentru consumatori, LIB-urile au încă unele dezavantaje. Tehnologia actuală de producție atinge limita teoretică a densității energetice pentru LIB-uri, iar supraîncălzirea care conduce la fugă termică, adică "aerisirea cu flacără" reprezintă o preocupare serioasă.

Noua baterie este construită din molecule în formă de dovleac numite cucurbit [6] uril (CB [6]) care sunt organizate într-o structură de tip fagure de miere. Moleculele au un canal 1D incredibil de subțire, avînd o medie de numai 7,5 Å [un singur ion de litiu este de 0,76 Å sau de 76 x 10-10 m] care trece prin ele. Structura fizică a CB poros [6] permite ionilor de litiu la bateria să difuzeze mai liber decât în LIB-urile convenționale și există fără separatoarele găsite în alte baterii.

În teste, electroliții solizi CB [6] poros au arătat o conductivitate impresionantă a ionilor de litiu. Pentru a compara acest lucru cu electroliții bateriilor existente, echipa a folosit o măsurătoare a numărului de transmisie a litiului (tLi +) care a fost înregistrat la 0,7-0,8 în comparație cu 0,2-0,5 de electroliți existenți. Ei au supus, de asemenea, bateriile la temperaturi extreme de până la 373 K (99,85 ° C), cu mult peste limita superioară a temperaturii superioare de 80 ° C pentru ieșirea din LIB-uri. În timpul testelor, bateriile au fost ciclate la temperaturi cuprinse între 298 K și 373 K (24,85 ° C și 99,85 ° C) pe o durată de patru zile, iar după fiecare ciclu rezultatele nu au arătat niciun ciclu termic și nici o schimbare în conductivitate.

Diferiți electroliți lichizi convenționali pot fi încorporați într-un cadru poros CB [6] și transformați în electroliți solizi de litiu mai sigure. În plus, utilizarea electrolitului nu se limitează la utilizarea numai în LIB-uri, dar poate fi posibilă o baterie de aer cu litiu. Ceea ce face ca această tehnică nouă să fie cea mai interesantă este aceea că este o metodă nouă de preparare a unui electrolit de litiu solid care începe ca lichid, dar nu este necesară o modificare post-sintetică sau tratamentul chimic.

Li Ion baterie