科学者は、リチウムイオン電池で使用されるニッケルリッチカソードに関連する課題を克服するために、大きなブレークスルーを行った。
リチウムイオン電池でニッケルリッチカソードを使用すると、高電圧と容量を達成する材料の能力により、潜在的な利点があります。
ニッケルはすでにリチウムイオン電池で使用されています、ニッケルの割合を増やすと、勝てる オンライン カジノエネルギー密度が大幅に向上する可能性があります。この強化により、電気自動車やグリッドスケールの保管に特に適しています。
しかし、それらの構造的不安定性と酸素の喪失は、実用的なアプリケーションの障壁でした。
新しい研究では、「酸素穴の形成は、linio2カソードの安定性を制御します。、 ’酸素穴の形成は、linio2カソードの分解に重要な役割を果たすことが明らかになりました。
酸素イオンが電子を失う酸素穴の形成は、酸素の放出を加速し、カソード材料をさらに分解する。
ブレークスルーは、これらのタイプのリチウムイオン電池の安定性と寿命を高める可能性があります。この強化は、クリーンエネルギーの移行のために、より信頼性の高いエネルギー貯蔵システムを確保するのに役立つ重要な約束を持っています。
充電中のニッケルが豊富なカソードの挙動を調べる
研究者は、英国のスーパーコンピューターで一連の最先端の計算技術を使用して、充電時にlinio2カソードの挙動を調べました。
彼らは、材料の酸素が充電中に変化を受けることを発見しましたが、ニッケルの充電は比較的変化しません。
バーミンガム大学の共著者アンドリュー・J・モリス教授は次のようにコメントしています。同時に、酸素の電荷は-1.5から約-1まで変化します。
「これは珍しいことです。従来のモデルは、充電全体で酸素が-2のままであることを前提としているが、これらの変化は酸素があまり安定していないことを示しており、ニッケルが豊富なカソードを離れる経路を見つけたことを示しています。 。」
充電中に酸素はどのように失われますか？
計算を実験データと比較することにより、チームは結果が観察とうまく調和していることを発見しました。
彼らは、このプロセス中に酸素がどのように失われるかについてのメカニズムを提案しました。これには、過酸化物イオンを形成する酸素ラジカルの組み合わせが含まれ、それが酸素ガスに変換され、材料に空孔が残ります。
プロセスは、シングレット酸素を形成するエネルギーを解放します - 酸素の非常に反応性のある形態。
シングレット酸素の生産を緩和すると、リチウムイオン電池が強化される可能性があります
リチウムイオン電池は、高エネルギー密度と充電性により、さまざまな用途で使用されます。このため、それらはクリーンエネルギーの移行に不可欠であり、電気自動車や再生可能エネルギーなどのアプリケーションで選択された支配的な勝てる オンライン カジノ技術です。
それにもかかわらず、全体的なパフォーマンスと寿命を妨げているカソード材料の安定性に関連する課題があります。
ニッケルリッチカソードのチームのブレークスルーには、これらの課題を軽減する可能性があります。
“潜在的に、酸素酸化還元を減らすドーパントを追加することにより、特に表面で遷移金属レドックスを促進し、シングレット酸素の生成を緩和することで、このタイプのリチウムイオン電池の安定性と寿命を強化することができます。より効率的で信頼性の高いエネルギー貯蔵システムの方法」
