تقدم جديد في البحث والتطوير لبطاريات الليثيوم العضوية المعدنية الصلبة الجديدة
2022-07-29 19:07نظرًا لسلامتها الجيدة وقدرتها النظرية العالية ، فقد اجتذب البحث والتطوير لبطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة مع إلكتروليتات الحالة الصلبة بدلاً من الإلكتروليتات السائلة اهتمامًا كبيرًا ، لذا فإن تطوير إلكتروليتات الحالة الصلبة أمر مهم أيضًا بشكل خاص. علم المراسل منكليةمن المواد والطاقة من جامعة يونان في 17th أن فريق البروفيسور قوه هونغ ل الكليةمؤخرًا أحدث تقدم في البحث والتطوير لبطاريات الليثيوم العضوية المعدنية الصلبة الجديدة والمجلة الدولية"طاقة الكربون"نشر نتائج البحث ذات الصلة.
ركزت الأبحاث السابقة والإنتاج بشكل أساسي على الإلكتروليتات غير العضوية مثل الكبريتيدات والهاليدات والأكاسيد. ومع ذلك ، فإن هذه الإلكتروليتات الصلبة بها عيوب مثل الصلابة وحساسية الهواء ، والتي تؤثر على الاستقرار البيني ودورة ومعدل أداء البطاريات.
في السنوات الأخيرة ، جذبت إلكتروليتات البوليمر العضوية الانتباه تدريجياً بسبب مزاياها مثل المرونة وكونمن السهل تشكيل الأفلام. مواد الإطار العضوي التساهمي نوع منالناقل&نبسب;إلى عن على إلكتروليت صلب أحادي الأيونات واعد ، لكن الباحثين بحاجة إلى دراسة عدد المواقع النشطة بعمقوورتأثير الهيكل العظمي على توصيل أيونات الليثيوم ، وعدد الهجرة وأداء البطارية.
بناءً على حالة البحث الحالية والمشكلات ، وبالاقتران مع مؤسسة البحث السابقة ، صمم فريق البروفيسور قوه هونغ وأعد ثلاثة أنواع من جمادة موصل أيون الليثيوم الأحادي الإطار العضوي البيضاوي ينظمها كربوكسيلات الليثيوم. من تأثيرات الهياكل الهيكلية المختلفة وعدد المواقع النشطة على الموصلية وعدد هجرة أيونات الليثيوم ، جنبًا إلى جنب مع الحسابات النظرية ، درسوا بعمق توزيع الإمكانات الكهروستاتيكية للمواد الثلاثة ، واستخدموا حسابات نظرية الكثافة الوظيفية لتحليل الهجرة مسار أيونات الليثيوم واختلاف حاجز الطاقة.
بعد ذلك ، قام فريق البحث بتجميع أبطارية شبه صلبةمع معدن الليثيوم كقطب سالب ، جزيء عضوي صغير سيكلوهكسانون كقطب موجب ، وموصل أحادي أيون مركب كإلكتروليت في الحالة الصلبة.
تظهر نتائج اختبارات الأداء والحسابات النظرية أن الموصلات أحادية الأيونات يمكن أن تمنع بشكل فعال نمو الليثيومبلورات، والبطاريات شبه الصلبة يمكن أن تحل انحلال مواد الكاثود الجزيئية الصغيرة العضوية في الإلكتروليتات. توفر هذه الاستراتيجية أساسًا نظريًا مهمًا ودعمًا فنيًا إلى عن علىبطاريات الليثيوم العضوية شبه الصلبة ذات الكفاءة العالية.
المصدر: علوم و تكنولوجيا يوميًا