からの研究チームウォータールー大学重要な利点を示す新しい固体電解質を発見しました。
「完璧な」バッテリーを作成するために必要なものは何ですか?
科学者は、「完璧な」バッテリーの作成に関して2つの主要な目標を持っています。多くのオンライン カジノ 無料 プレイを保存して安全に行うことができるデバイスを作成します。現在、大部分のバッテリーには液体電解質が含まれており、潜在的に可燃性です。
その結果、ソリッドステートリチウムイオン電池は、完全に固体の成分で構成されており、科学者にとってますます魅力的になっています。これは、彼らがより高い安全性とオンライン カジノ 無料 プレイ密度の増加の組み合わせを提供しているためです。
リチウム、スカンジウム、インジウム、および塩素で構成されるこの電解質は、リチウムイオンを適切に伝導しますが、電子は不十分です。これは、高電圧(4V以上)で100サイクル以上の容量をかなり失うことなく機能するオールソリッド状態のバッテリーを作成するために不可欠な組み合わせであり、中間電圧で数千サイクルを作成します。
電解質の塩化物の性質は、4Vを超える動作条件での安定性にとって重要です。つまり、今日のリチウムイオン細胞の主力を形成する典型的なカソード材料に適しています。
「固体電解質の主な魅力は、火をつけることができず、バッテリーセルに効率的な配置を可能にすることです。安定した高電圧操作を実証できることを嬉しく思いました」と、Uwaterlooの化学の著名な研究教授であり、JCESRの長年のメンバーであるLinda Nazar氏は説明しました。
科学者は古いバッテリーから何を適応させていますか?
固体電解質の電流繰り返しは、2.5Vを超える酸化および分解硫化物に重点を置いています。したがって、4Vを超えるカソード材料の周りに絶縁コーティングを組み込む必要があります。
「硫化物電解質を使用すると、一種の難問があります - カソードから電解質を電子的に分離したいので、酸化しませんが、カソード材料の電子導電率が必要です」とナザールはコメントしました。
ナザールのグループは塩化物電解質を最初に考案したものではなかったが、以前の研究に基づいてスカンジウムのインジウムの半分を交換する決定は、電子導電率が低いという点で勝者であることが判明した。
「塩化物電解質は、高電圧でのみ酸化するため、ますます魅力的になり、一部は私たちが持っている最高のカソードと化学的に互換性があります」とナザールは付け加えました。 「最近報告されている人がいくつかありましたが、明確な利点を持って設計しました。」
材料の十字架にあるイオン導電率に不可欠な1つの化学物質は、「スピネル」と呼ばれなければなりませんでした。イオンが通過するためにサイトを開いたままにします。
「あなたはそれがダンスをホストしようとするようなものだと思うかもしれません。
科学者はどのようにしてこの電解質を開発し続けるのでしょうか?
研究者は、理想的な状況は、スピネル構造内のリチウムで占有されている部位の半分を持つことであり、残りの半分は開いたままであることを観察しましたが、その状況を作成することは困難であると指摘しています。
さらに、科学者は電子が電解質を簡単に移動できないことを保証する必要があります。これにより、高電圧での分解がトリガーされるためです。 「ホップスコッチのゲームを想像してみてください」とナザールは説明しました。
科学者は、電子導電率が以前に報告された多くの塩化物電解質よりも低い理由がまだ明らかではないことはまだ明確ではないが、カソード材料と固体電解質の間にきれいな界面を確立するのに役立つ。これは、カソードに過剰な量のアクティブ材料があっても、安定した性能の主な原因です。
研究チームは、からの貢献者で構成されていますウォータールー大学、カナダ、(Uwaterloo)米国オンライン カジノ 無料 プレイ省(DOE)アルゴンヌ国立研究所に本社を置くオンライン カジノ 無料 プレイ貯蔵研究センター(JCESR)のメンバーである。
研究に基づいた論文「高い面積容量、ロングサイクル寿命4 vセラミックオールソリッド状態のリオンバッテリーは、塩化物固体電解質によって有効になっています」は、1月3日のオンライン版に掲載されました。自然オンライン カジノ 無料 プレイ。