Jeder Chemieliebhaber weiß, dass eine Lithium-Ionen-Batterie oder LIB, wie sie oft genannt wird, eine wiederaufladbare Batterie ist. Bei diesem Batterietyp sind die Lithiumionen den positiven Elektroden von den negativen Elektroden bekannt und umgekehrtwährend des Ladevorgangs.
Diese Batterien sind aufgrund ihrer geringen Selbstentladung, hohen Energiedichte und ihres geringen Speichereffekts in der Heimelektronik, insbesondere in tragbaren Elektronikgeräten, häufig anzutreffen.
Allerdings haben Forscher der University of Michigan möglicherweise einen großen Durchbruch bei der Batterie erzielt, indem sie herausfanden, dass die Leistung des Lithiummetalls verdoppelt werden kann, wodurch seine Leistung erheblich verbessert wird, ohne dass es in Brand gerät.
Wissenschaftler haben eine neue Technologie für eine wiederaufladbare Batterie entwickelt, die anscheinend die Leistung der Lithiumionen, die wir heute sehen, verdoppeln kann. Wenn dies zutrifft, kann dies als radikaler Durchbruch angesehen werden, da dies die Lebensdauer von erheblich verlängern wirdein mobiles Gerät ohne Aufladung und erweitern auch die Reichweite von Elektrofahrzeugen.
Verwendung von Festkörperelektrolyten für eine bessere Haltbarkeit und Feuerbeständigkeit
Es wurde enthüllt von den Forschern, dass sie möglicherweise in der Lage sind, die Energie von LIB durch die Verwendung von keramischem Festkörperelektrolyt zu nutzen. Sie glauben auch, dass sie dies tun können, ohne Kurzschlüsse oder andere nachteilige Auswirkungen zu verursachen.
Der Lithium-Ionen-Akku wurde erstmals im Jahr 1991 eingeführt und war überraschend stabil. In der heutigen Welt werden sie in allen Arten von elektronischen Geräten wie PDAs, Laptops, iPods und Mobiltelefonen verwendet.
Sie verdanken ihre Beliebtheit ihrem breiten Anwendungsbereich und auch, weil sie zweifellos eine der energiereichsten Batterien sind, die aufgeladen werden können. In letzter Zeit waren diese Lithium-Ionen-Batterien jedoch in der Nachrichten dank ihrer Tendenz, manchmal in Flammen auszubrechen.
Obwohl dies kein sehr häufiges Ereignis ist, kann es sehr extrem und intensiv sein, wenn es passiert. Genau hier untersuchten die Forscher alternative Methoden, um die Leistung dieser Batterien zu verbessern und sicherzustellen, dass sie während ihrer Arbeit keine Brandgefahr verursachenJob.
Sie haben einen anderen Ansatz entwickelt, um die Lithiummetalloberfläche mit Keramik physikalisch zu stabilisieren, um die Bildung von Dendriten zu vermeiden, einem baumartigen Filament, das die Batterie kurzschließt und den brennbaren Elektrolyten entzündet.
Durchbruch bei der Entwicklung wiederaufladbarer Batterien
„Dies könnte ein Grundpfeiler sein - ein Paradigmenwechsel in der Funktionsweise einer Batterie. Wir haben uns einen anderen Ansatz ausgedacht - die physikalische Stabilisierung der Lithiummetalloberfläche mit einer Keramik. Sie ist nicht brennbarüber 1.800 Grad Fahrenheit in der Luft. Und es gibt keine Flüssigkeit, was normalerweise die Batteriefeuer auslöst, die Sie sehen ", sagte Jeff Sakamoto, leitender Maschinenbauingenieur an der Universität von Michigan.
Forschungen mit diesem einzigartigen Ansatz konnten auch die Laderaten drastisch verbessern. Sie zeigten, dass ihre Festkörperbatterie in weniger als geladen werden kann. 3 Stunden im Vergleich zum Over 20 bis 50 Stunden erforderlich zum Laden einer normalen Lithium-Metall-Autobatterie.
Sie haben es geschafft, dies zu erreichen, ohne die Batterielebensdauer zu verkürzen, was sich häufig durch wiederholte Lade- und Entladevorgänge verschlechtert. Nach dem Testen der Batterie auf 22 Tage sie beobachteten keine sichtbare Verschlechterung.
„Die Batterie war am Anfang genauso wie am Ende. Wir haben keine Verschlechterung festgestellt. Uns ist nicht bekannt, dass ein anderer Festkörperelektrolyt so lange so gut funktioniert.“ sagte Nathan Taylor, Postdoktorand im Maschinenbau.
Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse in der Journal of Power Sources .
Via : Universität von Michigan