Κινέζοι επιστήμονες επιτυγχάνουν πρωτοποριακή ανακάλυψη στην τεχνολογία της μπαταρίας λιθίου

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούνται ευρέως στις βιομηχανίες υψηλής τεχνολογίας και στην καθημερινή μας ζωή και η απόδοσή τους επηρεάζει άμεσα την ενεργειακή απόδοση και την εμπειρία του χρήστη.μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Νανκάι και το Ινστιτούτο Διάστησης της ΣαγκάηςΜε μια νέα τεχνολογία ηλεκτρολυτών,ελπίζουν να διπλασιάσουν τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας των υφιστάμενων μπαταριών ιόντων λιθίου διατηρώντας ταυτόχρονα το ίδιο μέγεθος και βάροςΗ επίτευξη αυτή δημοσιεύθηκε στο διεθνές ακαδημαϊκό περιοδικόΦύσηΤο πρωί της 26ης.

Η βασική ανακάλυψη της νέας μπαταρίας έγκειται στον εσωτερικό ηλεκτρολύτη της, ο οποίος λειτουργεί ως αγωγός ιόντων, ενεργώντας σαν "επιχειρηματικός δρόμος" μεταξύ των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων.Είναι κρίσιμο για την ενεργειακή απόδοση της μπαταρίαςΣήμερα, ο διαλύτης ηλεκτρολυτών στις μπαταρίες ιόντων λιθίου περιέχει συνήθως ένα σημαντικό στοιχείο οξυγόνο.Το πλεονέκτημα του είναι η ισχυρή διαλυτικότητά του στα άλατα λιθίου, αλλά αυτή η ισχυρή αλληλεπίδραση περιορίζει επίσης τη μεταφορά φορτίου, καθιστώντας δύσκολη την περαιτέρω βελτίωση της ενεργειακής πυκνότητας της μπαταρίας και περιορίζοντας την απόδοσή της σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Ο Ζάο Τσινγκ, ερευνητής στη Σχολή Χημείας του Πανεπιστημίου Νανκάι, εξήγησε: "Ο ηλεκτρολύτης έχει ως στόχο τόσο την ταχεία αποσύνδεση ιόντων όσο και την διευκόλυνση ταχείων αντιδράσεων μεταφοράς φορτίου.που είναι εγγενώς αντιφατικήΘεωρήσαμε το φθόριο, ένα στοιχείο στην ίδια περίοδο, επειδή το φθόριο έχει πιο αδύναμο συντονισμό με το λίθιο,διευκολύνοντας τη μεταφορά φορτίου μεταξύ ιόντων λιθίου και αυξάνοντας έτσι τη συνολική πυκνότητα ισχύος της μπαταρίας.

Μετά από χρόνια αφοσιωμένης έρευνας, η ομάδα ξεπέρασε βασικές προκλήσεις όπως η δυσκολία της διάλυσης των αλάτων λιθίου με φθόριο,Σύνθεση σειράς νέων μορίων διαλύτη φθοριούχων υδρογονανθράκωνΕλέγχοντας την πυκνότητα ηλεκτρονίων των ατόμων φθορίου και το στερικό εμπόδιο των μορίων διαλύτη,Μείωσαν σημαντικά την ποσότητα ηλεκτρολυτών που απαιτούνται, παρουσιάζοντας ταχεία κινητική μεταφοράς φορτίου., βελτιώνοντας ταυτόχρονα την ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας και την προσαρμοστικότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες.