Egy nemzetközi tudóscsoport olyan megoldást talált az akkumulátor tervezésének javítására, amely biztonságosabb, erősebb lítium akkumulátorokat tud előállítani.
A neutronokat használó tudósok a polimer-elektrolit és a lítium-só keverék első mércéjét (egy nanoszekundum) határozták meg. Az eredmények növelhetik a lítium akkumulátorok teljesítményét és biztonságát. Köszönetnyilvánítás: Phoenix Pleasant/ORNL, US Department of Energy
A csapat kvázi elasztikus neutronszórást használt az Oak Ridge National Laboratoryban az első benchmarklítium-só és szerves polimer elektrolit keveréke esetén egy nanoszekundum vagy egy milliárdod másodperc.
„Minden az anyagok tanulmányozásán múlik” – mondta Eugene Mamontov, az ORNL kémiai spektroszkópiai csoportjának vezetője. "És a polimer elektrolitok nem gyulladnak meg, mint a folyékony elektrolitok a lítium akkumulátorokban."
A csapat használta a neutron technika számítógépes szimulációk validálására, véget vetve annak a régóta tartó vitának, hogy mennyi ideig tart a lítium-ionok kiszabadulni a polimer elektrolitok által létrehozott apró ketrecekből. Az a sebesség, amellyel bármely akkumulátor ionjai kiszabadulnak az ilyen környezetekből, vagy a polimer elektrolitokban lévő szolvatációs ketrecekből, segít meghatározni, hogyan áramlik át az energia az akkumulátoron. A polimer elektrolitok energiasűrűbb elektródákat tesznek lehetővé, mint például a fém lítium, ami nagyobb teljesítményt eredményez lítium elemek.
A megállapítások lehetőséget adnak az új akkumulátoranyagok gyors átvizsgálására is az ORNL-nél. „A neutronok nagyon érzékenyek a hidrogénre, amely gyakorlatilag minden elektrolitban jelen van. Ez lehetővé tette számunkra, hogy lássuk, hogyan mozog a rendszerben, és megérthetjük a polimer elektrolit dinamikáját példátlan részletességgel. Nem tudtuk volna másképp meghatározni az időt és a hosszt” – mondta Naresh Osti, az ORNL neutronszórás-kutatója.
„Naresh és Eugene értelmezése az ORNL-i kísérlet neutronadatairól felnyitotta a szemünket, hogy megértsük, milyen mértékben vannak ketrecben a lítium-ionok a polimer elektrolitokban. Eredményeink azt sugallják, hogy ez az általános megközelítés a folyékony elektrolitokra is vonatkozik” – mondta Nitash Balsara, Charles W. Tobias, a Kaliforniai Egyetem elektrokémiai professzora, Berkeley.
Forrás: Oak Ridge Nemzeti Laboratórium
Tudod ajánlja fel a linkjét egy oldalra, amely releváns a bejegyzés témájához.
