Batterien von Elektrofahrzeugen könnten mit einer neuen Polymerbeschichtung vereinen großen Schub erhalten

Wissenschaftler des Lawrence Berkeley Nationalistisch Laboratory (Berkeley Lab) nach sich ziehen eine leitfähige Polymerbeschichtung – genannt HOS-PFM – entwickelt, die langlebigere, leistungsfähigere Lithium-Ionen-Batterien pro Elektrofahrzeuge zuteil werden lassen könnte.

„Jener Fortschritt eröffnet vereinen neuen Arbeitsweise zur Kreation von EV-Batterien, die erschwinglicher und einfacher herzustellen sind“, sagte Gao Liu, leitender Wissenschaftler im Zone Energietechnologien von Berkeley Lab.

Die HOS-PFM-Beschichtung leitet taktgesteuert sowohl Elektronen denn sogar Ionen. Dies gewährleistet Batteriestabilität und hohe Lade-/Entladeraten für gleichzeitiger Verlängerung welcher Batterielebensdauer. Die Beschichtung ist sogar denn Batterieklebstoff vielversprechend, welcher die Nutzungsdauer einer Lithium-Ionen-Batterie von mittelmäßig 10 Jahren hinauf etwa 15 Jahre verlängern könnte, fügte Liu hinzu.

Um die überlegenen Leit- und Hafteigenschaften von HOS-PFM zu vormachen, beschichteten Liu und sein Team Aluminium- und Siliziumelektroden mit HOS-PFM und testeten ihre Leistung in einem Lithium-Ionen-Batterieaufbau.

Silizium und Aluminium sind aufgrund ihrer potenziell hohen Energiespeicherkapazität und ihres leichten Profils vielversprechende Elektrodenmaterialien pro Lithium-Ionen-Batterien. Doch jene grünes Licht geben und reichlich vorhandenen Materialien nutzen sich nachdem mehreren Lade-/Entladezyklen schnell ab.

Während Experimenten an welcher Advanced Light Source und welcher Molecular Foundry zeigten die Forscher, dass die HOS-PFM-Beschichtung den Abbruch von Elektroden hinauf Silizium- und Aluminiumbasis während des Batteriezyklus erheblich verhindert und taktgesteuert eine hohe Batteriekapazität extra 300 Zyklen liefert, eine Leistungsrate, die hinauf Augenhöhe ist mit den heutigen State-of-the-Gattung-Elektroden.

Die Ergebnisse sind beeindruckend, sagte Liu, da Lithium-Ionen-Zellen hinauf Siliziumbasis typischerweise eine begrenzte Menge von Lade-/Entladezyklen und eine begrenzte Nutzungsdauer nach sich ziehen. Solche Ergebnisse nach sich ziehen die Forscher kürzlich in welcher Fachzeitschrift Nature Energy beschrieben.

Die HOS-PFM-Beschichtung könnte die Verwendung von Elektroden zuteil werden lassen, die solange bis zu 80 % Silizium enthalten. Ein solch hoher Siliziumgehalt könnte die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien um mindestens 30 % steigern, sagte Liu. Und weil Silizium billiger sei denn Graphit, dasjenige heutige Standardmaterial pro Elektroden, könnten billigere Batterien die Verfügbarkeit von Elektrofahrzeugen welcher Einstiegsklasse spürbar steigern, fügte er hinzu.

Wie nächstes plant dasjenige Team, mit Unternehmen zusammenzuarbeiten, um HOS-PFM pro die Massenfertigung zu skalieren.

Forschungsbericht:Entstehung hierarchisch geordneter Strukturen in leitfähigen Polymeren zur Leistungssteigerung von Lithium-Ionen-Batterien

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Lawrence Berkeley Nationalistisch Laboratory

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