Akár 99,9999%-os Coulombikus hatékonyság: Az új Li-fém akkumulátor-technológia fellendítheti az EV-ket, az okostelefonokat és még sok mást is

A Shandong Egyetem kutatócsoportja olyan új elektródaanyagot fejlesztett ki, amely nem megy át azokon a fizikai térfogatváltozásokon, amelyek a Li-fém (lítium-fém) akkumulátorok gyors lebomlását okozzák. Az új anyag - amelyet a Nature Nanotechnology című szaklapban részleteztek - kereskedelmi szempontból életképes, nagy energiasűrűségű Li-fém akkumulátorokat eredményezhet, ami nagyobb hatótávolságú elektromos járműveket és kompakt testben nagyobb akkumulátorral rendelkező eszközöket eredményezhet.

A Li-fém akkumulátorokat régóta az akkumulátortechnológia szent gráljának tekintik, mivel térfogatanként több energiát képesek tárolni, mint a lítium-ion akkumulátorok. Fejlesztésüket azonban több probléma is hátráltatta, többek között a "térfogatváltozás" problémája. A térfogatváltozási probléma az elektródák (az anódoknál kritikus) töltés és kisütés közbeni tágulását és összehúzódását jelenti, ami repedésekhez és a cellák degradációjához vezet.

Az új konstrukció ezt a problémát úgy oldja meg, hogy a lítium számára kompozit gazdatestet hoz létre redukált grafén-oxid és cink-oxid felhasználásával. Ez a szerkezet merev üregekkel rendelkezik, amelyekben a lítiumot tartják. Ez megakadályozza, hogy a teljes elektród mérete megváltozzon, miközben "korrózióálló páncélként" is szolgál, amely megvédi a reaktív lítiumot a korrozív elektrolittól.

Az eredmények ígéretesek voltak. A laboratóriumi tesztek során az új elektróda közel 2000 cikluson keresztül 99,99% és 99,9999% közötti töltési hatékonyságot tett lehetővé, ami messze meghaladja a gyakorlati akkumulátorokhoz szükséges stabilitási küszöbértéket. Az átlagos számmal számolva - 99,99495% - az akkumulátor elméletileg 1000 ciklus után is megtartja kapacitásának több mint 95%-át. Ez a számítás nem veszi figyelembe az egyéb tényezőket.

Körülbelül 2 hete számoltunk be egy hasonló áttörésről, amelyet a KAIST és az LG Energy Solution kutatócsoportja ért el. A Nature Energy című szaklapban közzétett kutatás egy új folyékony elektrolitra összpontosított, amely megoldja a Li-fém akkumulátorok dendrit-problémáját, és így egy olyan akkumulátor, amely 12 perces töltéssel 500 mérföldes hatótávolságot tud biztosítani.

Az új "zéró térfogatváltozású" elektróda mögött álló kutatók most azon dolgoznak, hogy továbbfejlesszék tervüket a kereskedelmi felhasználás érdekében, és a következő 3-5 évben ipari partnerségek révén kereskedelmi forgalomban kapható akkumulátorokat szeretnének létrehozni.

Vásárolja meg az Ecoflow Delta 2 hordozható erőművet 449 dollárért az Amazonon.