Твердый

Твердотельные литий-серные батареи обладают потенциалом гораздо более высокой плотности энергии и повышенной безопасности по сравнению с обычными литий-ионными батареями.

Однако производительность твердотельных батарей в настоящее время недостаточна, и одной из основных причин является медленная зарядка и разрядка. Теперь новое исследование Центра Гельмгольца в Берлине (HZB) показывает, что медленный транспорт ионов лития внутри композитного катода является причиной медленной зарядки и разрядки, говорят исследователи в пресс-релизе.

Ученые разработали специальную ячейку для наблюдения за переносом ионов лития между анодом и катодом в твердотельной литий-серной батарее. Поскольку литий с трудом можно обнаружить рентгеновскими методами, физики HZB доктор Роберт Брэдбери и доктор Инго Манке исследовали ячейку с образцом нейтронов, которые чрезвычайно чувствительны к литию.

«Теперь мы гораздо лучше понимаем, что ограничивает производительность батареи», — говорит Брэдбери: «Из данных операндо-нейтронной радиографии мы видим, что существует фронт реакции ионов лития, распространяющийся через композитный катод, что подтверждает негативное влияние низкоэффективного ионного катода. проводимость». Кроме того, изображения 3D-нейтронной томографии показывают захваченный литий, сконцентрированный возле токосъемника во время перезарядки. «Это приводит к уменьшению емкости, поскольку при зарядке аккумулятора обратно возвращается только некоторая часть лития», — продолжает Брэдбери.

Наблюдаемое распределение лития прекрасно вписывается в модель, основанную на теории пористых электродов: «То, что мы наблюдаем здесь в данных нейтронного изображения, хорошо коррелирует с соответствующими условиями электронной и ионной проводимости из модели», — говорит Брэдбери.

Эти результаты раскрывают ранее упускаемое из виду узкое место в разработке твердотельных батарей, показывая, что существуют ограничения в катодных композитах из-за медленного ионного транспорта. Теперь задача состоит в том, чтобы обеспечить более быструю доставку ионов внутри катодного композита. «Без прямой визуализации фронта реакции внутри катодного композита этот эффект мог бы остаться незамеченным, несмотря на его важность для разработки твердотельных батарей», — говорит Брэдбери.

Innovation Origins — европейская платформа новостей инноваций. Помимо многочисленных репортажей от наших собственных редакторов из 15 европейских стран, мы отбираем наиболее важные пресс-релизы из надежных источников. Таким образом, вы сможете быть в курсе того, что происходит в мире инноваций. Знаете ли вы организацию, которая не должна отсутствовать в нашем списке избранных источников? Тогда сообщите об этом нашей редакции.

Разовое пожертвованиеЕжемесячноКаждый кварталЕжегодно

Имя

Адрес электронной почты

Валюта*AEDAUDBGNCADCHFCZKDKKEUR (€)GBP (£)HKDHRKHUFILSISKJPY (¥)NOKNZDPHPPLNRONRUBSEKSGDUSD (US$)ZARAmount () *

function dmm_recurring_methods(value) { var x = document.getElementsByClassName("dmm_recurring"); вар я; for (i = 0; i function dmm_multicurrency_methods(value) { let dmm_currities = {"AED":"AED","AUD":"AUD","BGN":"BGN","CAD":"CAD"," CHF":"CHF","CZK":"CZK","DKK":"DKK","EUR":"€","GBP":"£","HKD":"HKD","HRK" :"HRK","HUF":"HUF","ILS":"ILS","ISK":"ISK","JPY":"¥","NOK":"NOK","NZD":" NZD","PHP":"PHP","PLN":"PLN","RON":"RON","RUB":"RUB","SEK":"SEK","SGD":"SGD" ,"USD":"US$","ZAR":"ZAR"}; document.getElementById("dmm_currency_symbol").innerHTML = dmm_currency[value]; let x = document.getElementsByClassName("dmm_nomc"); for (let i = 0; i == Выберите способ оплаты ==iDEALCardPayPal

Настоящим я соглашаюсь с Политикой конфиденциальности