Pinapayagan ka ng bagong teknolohiya ng baterya na singilin ang mga de-kuryenteng kotse hanggang sa 90% sa loob lamang ng 6 minuto

Sa pangunguna ng Telsa, ang merkado ng kuryenteng kotse ay lumalaki sa buong mundo. Hindi tulad ng maginoo na mga kotse na gumagamit ng panloob na mga engine ng pagkasunog, ang mga de-kuryenteng kotse ay eksklusibong tumatakbo sa mga baterya ng lithium-ion, kaya tinutukoy ng pagganap ng baterya ang pangkalahatang mga katangian ng kotse. Gayunpaman, ang mabagal na oras ng pagsingil at mababang lakas ay mga hadlang pa rin na kailangang mapagtagumpayan. Sa ilaw nito, ang koponan ng pagsasaliksik ng POSTECH kamakailan ay nakabuo ng mas mabilis na pagsingil at isang mas matibay na baterya para sa mga de-kuryenteng kotse.

Ang mga pangkat ng pananaliksik ni Propesor Bönwu Kang at Dr. Minkyun Kim mula sa Kagawaran ng Materyal na Agham at Teknolohiya Postekh at Propesor Won-sub Yoon mula sa Kagawaran ng Enerhiya sa Sunkunkwan University ay napatunayan sa kauna-unahang pagkakataon na kapag ang pagsingil at paglabas ng mga materyal na electron na may elektrod na may mga electrode ay maaaring makabuo ng oras. at naglalabas nang hindi binabawasan ang laki ng maliit na butil. Ang mga resulta ng pag-aaral ay na-publish sa isang kamakailang isyu ng pahayagan Enerhiya at ekolohiya, isang nangungunang internasyonal na journal sa larangan ng mga materyales sa enerhiya.

Para sa mabilis na pagsingil at paglabas ng mga baterya ng lithium-ion, ang mga pamamaraan na nagbabawas sa laki ng maliit na butil ng mga materyal ng elektrod ay ginamit hanggang ngayon. Gayunpaman, ang pagbawas sa laki ng maliit na butil ay may kawalan ng pagbabawas ng dami ng lakas ng enerhiya ng mga baterya.

Upang magawa ito, kinumpirma ng pangkat ng pananaliksik na kung ang intermediate phase ay nasa phase transition[1] nabuo habang nagcha-charge at naglalabas, mahusay na lakas ay maaaring makuha nang hindi nawawala ang mataas na density ng enerhiya at nang hindi binabawasan ang laki ng maliit na butil dahil sa mabilis na pagsingil at paglabas, pinapayagan ang pag-unlad ng mahabang baterya ng lithium-ion.

Sa kaso ng paghihiwalay ng mga bahagi ng mga materyales na sumasailalim sa proseso ng paglikha at lumalaking mga bagong phase sa panahon ng pagsingil at paglabas, sa loob ng isang solong maliit na butil ay may dalawang mga phase na may iba’t ibang mga volume, na humahantong sa maraming mga depekto sa istruktura sa kantong ng dalawang yugto. Pinipigilan ng mga depekto na ito ang mabilis na paglaki ng isang bagong bahagi ng maliit na butil, na pumipigil sa mabilis na pagsingil at paglabas.

Gamit ang pamamaraan ng pagbubuo na binuo ng koponan ng pananaliksik, posible na magbuod ng isang intermediate phase na kumikilos bilang isang buffer ng istruktura na maaaring mabawasan nang malaki ang pagbabago ng dami sa pagitan ng dalawang mga phase sa isang maliit na butil.

Nakumpirma din na ang intermediate buffering phase na ito ay maaaring makatulong na lumikha at lumago ng isang bagong bahagi ng maliit na butil sa pamamagitan ng pagpapabuti ng rate ng pagpapakilala at pagtanggal ng lithium sa maliit na butil. Ito naman ang nagpatunay na ang pagbubuo ng intermediate phase ay maaaring madagdagan ang rate ng pagsingil at paglabas ng cell, na lumilikha ng isang homogenous na electrochemical reaksyon sa electrode kung saan maraming mga partikulo ang nabubuo. Bilang isang resulta, ang mga electrode ng mga baterya ng lithium-ion na na-synthesize ng pangkat ng pananaliksik ay sisingilin ng 90% sa anim na minuto at pinalabas hanggang 54% sa loob ng 18 segundo, na kung saan ay isang promising sign para sa pagbuo ng malakas na mga baterya ng lithium-ion.

“Ang maginoo na diskarte ay palaging isang trade-off sa pagitan ng mababang density ng enerhiya at mabilis na rate ng pagsingil at paglabas dahil sa pagbawas ng laki ng maliit na butil,” sabi ni Propesor Byungwu Kang, ang may-katuturang may-akda ng artikulo. Nilinaw niya: “Ang pag-aaral na ito ang naglagay ng pundasyon para sa pagpapaunlad ng mga baterya ng lithium-ion na nakakamit ang mabilis na pagsingil at pagpapalabas ng mga bilis, mataas na density ng enerhiya at mahabang buhay.”

Ang pag-aaral ay suportado ng Middle Career Researchers Program at ng Radiation Technology Development Program ng National Korean Research Foundation.

  1. Paglipat ng yugto
    Ang proseso kung saan ipinakilala at nawala ang lithium habang nagcha-charge at naglalabas, at ang umiiral na yugto ng sangkap ay pumapasok sa isang bagong yugto.

Sanggunian: “Ultrafast kinetics sa yugto na paghihiwalay ng materyal na elektrod sa pamamagitan ng pagbuo ng isang intermediate phase nang hindi binabawasan ang laki ng maliit na butil,” Minkyung Kim, Mihee Jeong, Won-Sub Yoon at Byoungwoo Kang, Setyembre 17, 2020, Enerhiya at ekolohiya.
DOI: 10.1039 / D0EE02518F

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.