Un estudio reciente, afiliado a UNIST, ha introducido una tecnología novedosa que promete aumentar significativamente el rendimiento de las baterías de metal de litio, un candidato prometedor para la próxima generación de baterías recargables. El estudio también valida el principio del rendimiento mejorado de la batería a través detiempo de observación in situ del ciclo de carga-descarga.
Este avance ha sido dirigido por el profesor Hyun-Wook Lee en la Escuela de Ingeniería Energética y Química de UNIST en colaboración con la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * Star en Singapur.
Las baterías de metal de litio son un tipo de batería recargable que tiene litio como ánodo. Entre varios materiales catódicos diferentes, el metal de litio tiene el voltaje de activación más bajo y cuenta con aproximadamente 10 veces más capacidad que los ánodos de grafito convencionales. Por lo tanto, ha sidoganando mucha atención como material potencial de ánodo de próxima generación para vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía a gran escala.
Si bien el ánodo de metal de litio es un candidato ideal para baterías de alta densidad de energía, su uso total como ánodo en celdas comerciales sigue siendo difícil de alcanzar. Por ejemplo, el metal de litio tiende a crecer en estructuras dendríticas durante los procesos continuos de carga / descarga de unbatería, lo que puede dar como resultado un rendimiento deficiente. Esto se debe a que esta estructura dendrítica en la capa superficial de metal de litio desencadena cortocircuitos internos al perforar a través del separador de batería.
En el estudio, el equipo de investigación suprimió el crecimiento dendrítico del ánodo de metal de litio al recubrir la lámina de litio con una capa de siliciuro de litio LixSi. Los resultados mostraron excelentes resultados electroquímicos en términos de capacidad de velocidad y estabilidad del ciclo.
También se realizó un estudio microscópico óptico in situ para controlar la deposición electroquímica de litio en los electrodos de litio modificados con LixSi y el electrodo de litio desnudo. Los ánodos de metal de litio convencionales tienden a formar estructuras dendríticas, que se sabe que provocan cortocircuitos internos medianteperforación a través del separador de batería. Sin embargo, se observa que se puede lograr una disolución / deposición de litio mucho más uniforme en el ánodo de litio modificado LixSi en comparación con el electrodo de litio desnudo.
"Nuestro estudio proporciona la observación directa sobre el comportamiento electroquímico, la expansión de volumen, así como el crecimiento de la dendrita de litio de los ánodos de metal de litio", dice el profesor Lee. "Aplicar esto en una batería real también ayudará a contribuir a la comercialización del metal de litiobaterías "
Esta investigación ha sido apoyada por el Programa de Investigación de Ciencias Básicas a través de la Fundación Nacional de Investigación de Corea financiada por el Ministerio de Educación. Sus hallazgos han sido publicados en Materiales avanzados el 6 de julio de 2018.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan UNIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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