Nur im vergangenen Jahr überstieg die Zahl welcher neu zugelassenen Elektrofahrzeuge (EVs) in Korea die Marke von 100.000 Einheiten. Norwegen ist dasjenige einzige andere Nationalstaat, dasjenige mit solchen Zahlen nachkommen kann. Die Kernmaterialien, die die Batterielebensdauer und die Ladegeschwindigkeit von heute weit verbreiteten Elektrofahrzeugen einfordern, sind Anodenmaterialien. Koreas heimische Batterieindustrie hat sich verpflichtet, revolutionäre Wege zur Erhöhung welcher Batteriekapazität zu finden, während sie neue Technologien oder andere Anodenmaterialien einführt. Welches freilich, wenn wir ganz hinauf Anodenmaterialien verzichten?
Ein POSTECH-Forschungsteam unter welcher Pipeline von Professor Soojin Park und dem Doktoranden Sungjin Cho (Fakultät für jedes Chemie) in Zusammenarbeit mit Professor Dong-Hwa Seo und Dr. Dong Yeon Kim (School of Energy and Chemical Engineering) am Ulsan Institute of Science and Technology (UNIST ) nach sich ziehen anodenfreie Lithiumbatterien mit einer langen Batterielebensdauer zusammen mit einer einzigen Ladung entwickelt.
Die neu entwickelte anodenfreie Batterie hat eine volumetrische Energiedichte von 977 Wh/L, welches 40 % höher ist qua zusammen mit herkömmlichen Batterien (700 Wh/L). Dies bedeutet, dass welcher Akkumulator mit einer einzigen Ladung 630 km weit verkehren kann.
Batterien ändern normalerweise die Struktur von Anodenmaterialien, wenn Lithiumionen während des wiederholten Ladens und Entladens zu und von welcher Elektrode fließen. Insofern nimmt die Akkukapazität mit welcher Zeit ab. Man dachte, wenn es möglich wäre, nur mit einem nackten Anodenstromkollektor ohne Anodenmaterialien zu laden und zu freisprechen, würde die Energiedichte – die die Batteriekapazität definit – steigen. Dieses Verfahren hatte jedoch eine kritische Schwäche, die eine erhebliche Schwellung des Anodenvolumens verursacht und die Batterielebensdauer verkürzt. Es schwoll an, weil in welcher positive Elektrode kein stabiler Lithiumspeicher vorhanden war.
Um dieses Problem zu losmachen, gelang es dem Forschungsteam, eine anodenfreie Batterie in einem oft verwendeten flüssigen Elektrolyten hinauf Karbonatbasis zu gedeihen, während ein ionenleitendes Trägermaterial hinzugefügt wurde. Dies Trägermaterial bildet nicht nur eine Anodenschutzschicht, sondern trägt ebenfalls dazu zusammen mit, die Volumenausdehnung welcher positive Elektrode zu minimieren.
Die Studie zeigt, dass die Batterie eine hohe Kondensator von 4,2 mAh cm-2 und eine hohe Stromdichte von 2,1 mA cm-2 zusätzlich vereinen langen Zeitraum in dem flüssigen Elektrolyten hinauf Karbonatbasis beibehielt. Sowohl theoretisch qua ebenfalls experimentell wurde zudem nachgewiesen, dass Substrate Lithium speichern können.
Welches noch mehr Hinblick erregt, ist die Tatsache, dass dasjenige Team die Festkörper-Halbzellen siegreich demonstriert hat, während es vereinen hinauf Argyrodit basierenden Festelektrolyten hinauf Sulfidbasis verwendete. Es wird erwartet, dass selbige Batterie die Vermarktung von nicht-explosiven Batterien beschleunigen wird, da sie zusätzlich längere Zeiträume eine hohe Kondensator beibehält.
Forschungsbericht: Hochreversible Lithium-Wirtsmaterialien für jedes anodenfreie Lithium-Metall-Batterien mit hoher Energiedichte
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Pohang-Universität für jedes Wissenschaft und Technologie (POSTECH)
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