Shin lu'ulu'u masu ruwa kamar yadda electrolytes a cikin batirin lithium-ion zasu ba da damar ƙirƙirar ƙwayoyin ƙarfe na lithium barga?
Abubuwa
Wani bincike mai ban sha'awa daga Jami'ar Carnegie Mellon. Masana kimiyya sun ba da shawarar yin amfani da lu'ulu'u na ruwa a cikin ƙwayoyin lithium-ion don ƙara yawan kuzarinsu, kwanciyar hankali, da ƙarfin caji. Aikin bai riga ya ci gaba ba, don haka za mu jira aƙalla shekaru biyar don kammala su - idan a kowane hali.
Lu'ulu'u na ruwa sun canza nuni, yanzu suna iya taimakawa batura
Abubuwan da ke ciki
- Lu'ulu'u na ruwa sun canza nuni, yanzu suna iya taimakawa batura
- Lu'ulu'u na ruwa azaman dabara don samun ruwa mai ƙarfi electrolyte
A takaice: masana'antun lithium-ion cell a halin yanzu suna neman ƙara yawan kuzarin sel yayin kiyayewa ko haɓaka aikin tantanin halitta, gami da, alal misali, haɓaka kwanciyar hankali a mafi girman ƙarfin caji. Manufar ita ce sanya batura su yi sauƙi, mafi aminci, da sauri don yin caji. A ɗan kama da sauri-arha-mai kyau alwatika.
Ɗaya daga cikin hanyoyin da za a iya haɓaka takamaiman makamashi na sel (ta sau 1,5-3) shine amfani da anodes da aka yi da ƙarfe na lithium (Li-metal).... Ba carbon ko silicon ba, kamar da, amma lithium, wani sinadari wanda ke da alhakin ƙarfin tantanin halitta kai tsaye. Matsalar ita ce, wannan tsari yana hanzarta haɓaka lithium dendrites, haɓakar ƙarfe wanda a kan lokaci ya haɗu da na'urorin lantarki guda biyu, yana lalata su.
Lu'ulu'u na ruwa azaman dabara don samun ruwa mai ƙarfi electrolyte
A halin yanzu ana kan aiki don haɗa anodes a cikin abubuwa daban-daban don samar da harsashi na waje wanda ke ba da damar kwararar ion lithium amma baya barin ingantattun sifofi suyi girma. Matsala mai yuwuwar magance matsalar kuma ita ce amfani da ingantaccen lantarki - bangon da dendrites ba zai iya shiga ba.
Masana kimiyya a Jami'ar Carnegie Mellon sun ɗauki wata hanya ta dabam: suna so su zauna tare da tabbatar da ruwa electrolytes, amma bisa ruwa lu'ulu'u. Lu'ulu'u na ruwa su ne tsarin da ke tsakanin ruwa da lu'ulu'u, wato, daskararru tare da tsarin da aka ba da umarni. Lu'ulu'u na ruwa ruwa ne, amma kwayoyin su ana yin oda sosai (tushen).
A matakin kwayoyin halitta, tsarin ruwa crystal electrolyte tsari ne kawai na crystalline don haka ya toshe ci gaban dendrites. Duk da haka, har yanzu muna fama da wani ruwa, wato, wani lokaci da ke ba da damar ions su gudana tsakanin wayoyin lantarki. An toshe ci gaban Dendrite, dole ne lodi ya gudana.
Ba a ambaci wannan a cikin binciken ba, amma lu'ulu'u na ruwa suna da wani muhimmin fasali: da zarar an yi amfani da wutar lantarki a kansu, za a iya tsara su a cikin wani tsari (kamar yadda kake gani, alal misali, ta kallon waɗannan kalmomi da iyaka tsakanin baki). haruffa da bangon haske). Don haka yana iya faruwa cewa lokacin da tantanin halitta ya fara caji, za a sanya ƙwayoyin kristal ruwa a wani kusurwa na daban kuma su "zazzage" ajiyar dendritic daga wayoyin lantarki.
A gani, wannan zai yi kama da rufewar flaps, a ce, a cikin ramin samun iska.
Kasantuwar lamarin shi ne Jami'ar Carnegie Mellon ta fara bincike kan sabbin electrolytes... An riga an san cewa kwanciyar hankalin su ya yi ƙasa da na al'ada ruwa electrolytes. Lalacewar tantanin halitta yana faruwa da sauri, kuma wannan ba shine jagorar da ke sha'awar mu ba. Duk da haka, yana yiwuwa bayan lokaci za a magance matsalar. Bugu da ƙari, ba ma tsammanin bayyanar ma'adanai masu ƙarfi a baya fiye da rabin na biyu na shekaru goma:
> LG Chem yana amfani da sulfides a cikin sel masu ƙarfi. Tallace-tallacen electrolyte mai ƙarfi bai wuce 2028 ba
Hoton gabatarwa: Lithium dendrites an kafa su akan lantarki na kwayar lithium-ion microscopic microscopic. Babban adadi mai duhu a saman shine na'urar lantarki ta biyu. Farkon "kumfa" na atom na lithium yana harbe sama a wani lokaci, ƙirƙirar "whisker" wanda shine tushen dendrite mai tasowa (c) PNNL Unplugged / YouTube:
Wannan na iya sha'awar ku:
