Polymerprofessor entwickelt sicherere Komponente für Lithium-Batterien
August 14, 2018
Die Energiequelle für Sachen wie eingepflanzte medizinische Geräte, die Elektroautos oder die unmenschlichen Luftfahrzeuge sind zu ihrer Leistung wesentlich. So was wenn dieses Elektrizitätskraftwerk von Energie geschehen würde -- eine Lithium-Batterie -- ausfallen? Ein elektrisches oder hybrides Auto würde unbrauchbar übertragen und ein dringend benötigtes biomedizinisches Gerät würde die Gesundheit eines Patienten hemmen.
Diese sind die Arten von Sachen Polymer-Wissenschafts-Professor Dr. Yu Zhu, zusammen mit anderen Forschern, versucht zu verhindern.
Ein neues Papier Zhus von der Forschungsgruppe, „ein Superionic, das, elektrochemisch stabiler Doppel-Salz-Polymer-Elektrolyt leitfähig ist,“ wird Dienstag im Zeitschrift Joule, die vorausschauende Zeitschrift der Zellpresse veröffentlicht, die Energieforschung über Disziplinen überspannt.
Speziell entwickelten Zhu und sein Forschungsteam einen festen Polymerelektrolyt, der in den Lithium-Ionen-Batterien benutzt werden kann, um den gegenwärtigen flüssigen Elektrolyt zu ersetzen, um die Sicherheit und die Leistung von Lithium-Batterien zu verbessern.
Zhu sagt, dass Festelektrolyte nicht in den Lithium-Batterien wegen der Nachteile wie niedrige Ionenleitfähigkeit und hoher Zwischenflächen- Widerstand mit Elektroden in den Handel gebracht worden ist. Jedoch zeigten Zhu und sein Team, dass ein Doppel-salz aufgewiesene superionic Leitfähigkeit des Polymers Festelektrolyt bei Zimmertemperatur und hervorragende elektrochemische Stabilität mit Lithium-Batterie-Elektrodenmaterialien basierte.
„Ein Festelektrolyt ist lang für die Lithium-Ionen-Batterien wegen seines nicht brennbaren Eigentums gedacht worden und hohe mechanische Festigkeit, die möglicherweise den Unfall abschwächt, der durch Batterieausfall verursacht wird,“ sagt Zhu. „Batteriesicherheit und Energiedichte sind Hauptanliegen für auftauchende Anwendungen von Lithium-Batterien, wie für Gebrauch in den elektrischen Fahrzeugen. Wenn der feste Polymerelektrolyt erfolgreich entwickelt wird, könnte die Energiedichte der Batterie verdoppelt werden und die Sicherheitsinteressen für Lithium-Batterien konnten entfernt werden. Diese Forschung gründete eine starke Basis, um solch einen viel versprechenden Festelektrolyt für Lithium-Batterien zu entwickeln.“
Das Forschungsteam hat eine Firma, Akron PolyEnergy Inc. gegründet, das weiter diese Technik entwickelt und einen großen Prototyp für zukünftige Kommerzialisierung produziert.
Zhus Studenten im Aufbaustudium Si Li und Yu-Ming Chen sind führende Autoren für diese Forschung. Andere Forscher schließen Studenten im Aufbaustudium Wenfeng Liang, Yunfan Shao und Kewei Liu und Dr. Zhorro Nikolov von der nationalen Polymer-Innovations-Mitte mit ein
TAC-Batterie-Träger über vorbildlicher Lithium-Batterie des Polymers 4000 in der verschiedenen Kapazität und in der Größe