Nuova batteria agli ioni di litio è più sicura, più dura e più potente

Batterie agli ioni di litio (LIBs)sono un enorme progresso tecnologico da batterie al piombo che sono esistiti fin tardo 1850. Grazie al loro peso ridotto, elevata densità di energia e più lenta perdita della carica quando non in uso, LIBs sono diventati la scelta preferita per elettronica di consumo. Le celle agli ioni di litio con catodi di cobalto, che due volte l'energia di una batteria a base di nichel e quattro volte quella del piombo acido. Pur essendo una batteria superiore al consumo, LIBs hanno ancora alcuni inconvenienti. Tecnologia di produzione corrente è raggiungere il limite di densità di energia teorica per LIBs e surriscaldamento che porta alla fuga termica cioè "sfiato con fiamma" è una grave preoccupazione.

La nuova batteria è costruita da molecole a forma di zucca chiamati uril Cucurbita [6] (CB[6]) che sono organizzati in una struttura a nido d'ape. Le molecole hanno un 1D-canale incredibilmente sottile, solo una media di 7,5 Å [a singolo litio ione è 0,76 Å, o.76 x 10-10 m] che li attraversa. La struttura fisica della CB porosi [6] consente degli ioni di litio batteria per diffondere più liberamente rispetto a convenzionali LIBs ed esistere senza i separatori trovati in altre batterie.

Nei test, gli elettroliti solidi porosi di CB [6] ha mostrato la conducibilità dello ione litio impressionante. Per confrontare questo agli elettroliti batteria esistente, il team ha utilizzato una misurazione del numero di transfert di litio (tLi +) che è stato registrato a 0.7-0.8 rispetto a 0,2-0,5 di elettroliti esistenti. Essi sottoposti anche le batterie a temperature estreme fino a 373 k (99,85 ° C), ben di sopra la finestra di temperatura superiore tipica di 80° C per uscire da LIBs. Nelle prove, le batterie erano pedalate a temperature tra 298 K e 373 K (24,85 ° C e 99,85 ° C) per una durata di quattro giorni e dopo ogni ciclo i risultati hanno mostrato nessuna fuga termica e quasi nessun cambiamento nella conducibilità.

Vari elettroliti liquidi convenzionali possono incorporare in un quadro di CB [6] poroso e convertito in elettroliti solidi litio più sicuri. Inoltre, l'utilizzo dell'elettrolito non è limitato da utilizzare solo in LIBs, ma una batteria di litio aria potenzialmente fattibile. Ciò che rende questa nuova tecnica più eccitante è che è un nuovo metodo di preparazione di un elettrolita solido litio che inizia come un liquido, ma non serve nessuna modificazione post-sintetiche o trattamento chimico.

Batteria Li-Ion