Żywotność baterii wzrosła wykładniczo! Chińscy naukowcy dokonali przełomowego odkrycia w kluczowej technologii baterii litowych

Akumulatory litowo-jonowe są szeroko stosowane w przemyśle zaawansowanych technologii i w naszym codziennym życiu, a ich wydajność bezpośrednio wpływa na efektywność energetyczną i doświadczenie użytkownika.Zespół naukowców z Nankai University i Shanghai Institute of Space Power SourcesDzięki nowej technologii elektrolitów,Mają nadzieję podwoić żywotność baterii istniejących baterii litowo-jonowych przy zachowaniu tej samej wielkości i wagiWyniki te zostały opublikowane w międzynarodowym czasopiśmie akademickimNaturyRano 26-go.

Głównym przełomem nowej baterii jest wewnętrzny elektrolit, który pełni funkcję przewodnika jonów, działającego jak "autostrada" między elektrodami dodatnimi a ujemnymi.Jest to kluczowe dla efektywności energetycznej bateriiObecnie rozpuszczalnik elektrolityczny w bateriach litowo-jonowych zazwyczaj zawiera ważny pierwiastek tlen.Jego zaletą jest duża rozpuszczalność w sołach litu, ale ta silna interakcja ogranicza również przenoszenie ładunku, utrudniając dalszą poprawę gęstości energii akumulatora i ograniczając jego działanie w niskich temperaturach.

Zhao Qing, naukowiec z Wydziału Chemii Uniwersytetu Nankai, wyjaśnił: "Elektrolit ma na celu zarówno szybkie dysocjowanie jonów, jak i ułatwienie szybkich reakcji przenoszenia ładunku,co jest z natury sprzeczne.Rozważaliśmy fluor, pierwiastek z tego samego okresu, ponieważ fluor ma słabszą koordynację z litu,ułatwianie transferu ładunku między jonami litu, a tym samym zwiększenie ogólnej gęstości mocy baterii.

Po latach dedykowanych badań zespół pokonał kluczowe wyzwania, takie jak trudności z rozpuszczaniem soli litu z fluorem,do syntezy szeregu nowych cząsteczek roztworu fluorowanych węglowodorówPoprzez kontrolowanie gęstości elektronów atomów fluoru i sterycznej bariery cząsteczek rozpuszczalnika,znacząco zmniejszyły ilość elektrolitu potrzebnego, wykazując natomiast szybką kinetykę przenoszenia ładunku, co jednocześnie poprawia gęstość energii akumulatora i jego zdolność do przystosowywania się do niskich temperatur.