Wissenschaftler prosperieren Möglichkeiten zur Herstellung billigerer Lithiumbatterien
von Staff Writers
Lyon, Grande Nation (SPX) 12. Juli 2023
Lithium wird zum neuen Gold, da dieser rasante Pfand in Lithium-Ionen-Batterien in Elektroautos, Computern und tragbaren Geräten den Preis in die Höhe treibt und die Versorgung mit dem relativ seltenen Metall beeinträchtigt. Wissenschaftler sind dieserfalls, eine Möglichkeit zu prosperieren, zusammenführen Teil des Lithiums durch Sodium zu ersetzen und so die Wert zu senken und die Versorgung sicherzustellen.
Kürzlich nach sich ziehen Wissenschaftler darüber nachgedacht, ganz uff Lithium zu verzichten und stattdessen Sodium oder andere Elemente in hochwertigen Batterien zu verwenden. Sodium ist billiger und besser verfügbar (es kommt im Meerwasser qua Natriumchlorid vor), nunmehr es hat Nachteile, und Lithiumbatterien bleiben die besten, wenn es drum geht, die konzentrierte Ladung zu liefern, die zum Antrieb von Autos und tragbaren Geräten erforderlich ist. Welcher Promotionsstudent Tullio Geraci und Professorin Alexandra Navrotsky von dieser Arizona State University nach sich ziehen zusammenführen anderen Prozedur gewählt; Vermischen von Lithium und Sodium in derselben Batterie. verspricht, Versorgungsprobleme zu lindern und den Weg zu günstigeren Batterien und einer sichereren Versorgungskette zu ebnen.
Die Typ stellt Lithium-Sodium-Materialien her und charakterisiert deren Strukturen, Homogenität und thermodynamische Eigenschaften. Die Forscher verwenden eine spezielle Technologie, die im Navrotsky-Laboratorium entwickelt und optimiert wurde (Hochtemperatur-Oxidschmelzlösungskalorimetrie), um die energetische Stabilität dieser Materialien zu messen, während Erhitzungsexperimente ihre mögliche Zersetzung im Gebrauch forcieren.
Für dieser Präsentation ihrer Ergebnisse uff dieser Geochemie-Meeting von Goldschmidt sagte Tullio Geraci: „Wir nach sich ziehen kleine Mengen Sodium mit Lithium heterogen, es uff Stabilität getestet und dann gesehen, wie es funktioniert. Es ist ein Schritttempo-für-Schritttempo-Prozess, und wenn wir zum ersten Mal vorgehen.“ Zu Beginn war die Stabilität nicht vielversprechend – dies erste, welches wir sehen zu tun sein, ist, ob die Mischung in einer brauchbaren Form bleibt. Nur qua wir den Natriumgehalt erhöhten, verbesserte sich die Stabilität. Bisher nach sich ziehen wir eine Mischung von 10 % erreicht, und sie scheint in Ordnungsprinzip zu sein. Es ist immer noch thermodynamisch stabil. Wir Vertrauen schenken, dass wir dies uff etwa 20 % steigern können, vor wir zusammenführen signifikanten Unterschied in dieser Leistung feststellen.“
Tullio Geraci fuhr fort: „Zuerst waren wir zögerlich, ob solche Lithium/Na-Verdünnungen schier hergestellt werden können. Überraschenderweise stellten wir verkrampft, dass schwache Verdünnungen dazu tendieren, zusammenzubrechen, die Lösungen ihre Homogenität und die Kristallstruktur verlieren, die zum Besten von die Herstellung einer Batterie wichtig ist.“ Nur wenn wir die Menge an Sodium steigern, wird dies Werkstoff stabiler. Nachdem wir die optimale Mischung gefunden nach sich ziehen, zu tun sein wir unsrige Erkenntnisse an Batterietechnologen weitergeben, um die ersten Sodium-Lithium-Batterien herzustellen. Wir Vertrauen schenken, dass dies die ersten Schritte dazu sind Entwicklungsprozess einer neuen Batterietechnologie“.
Professorin Nancy Ross (Department of Geosciences, Virginia Tech, Blacksburg VA) sagte in ihrem Kommentar: „Die Wissenschaft von Geraci und Navrotsky zeigt, wie Geochemie zur Entwicklungsprozess neuer Materialien von technologischer Einfluss eingesetzt werden kann. Ihre Wissenschaft eröffnet zusammenführen vielversprechenden Weg zur Untersuchung alternativer und weiterer Materialien.“ erschwingliche und nachhaltige Quellen zum Besten von Lithiumbatterien, uff die wir in unserem täglichen Leben angewiesen sind.“
Professor Ross war an dieser Arbeit nicht beteiligt, dies ist ein unabhängiger Kommentar.
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