De acuerdo con la investigación de Penn State, recientemente publicada en, es posible que haya baterías de litio de metal más duraderas, de carga más rápida y más seguras. Energía natural .
Los investigadores desarrollaron una esponja de polímero reticulada tridimensional que se adhiere al revestimiento metálico de un ánodo de batería.
"Este proyecto tiene como objetivo desarrollar la próxima generación de baterías de metal", dijo Donghai Wang, profesor de ingeniería mecánica y el investigador principal del proyecto. "El metal de litio se ha probado en baterías durante décadas, pero hay algunos problemas fundamentales queinhibir su avance "
Bajo tensión adicional, como en los métodos de carga rápida deseados en vehículos eléctricos, las baterías de iones de litio Li son vulnerables al crecimiento dendrítico, formaciones en forma de aguja que pueden reducir la vida útil del ciclo y potencialmente causar problemas de seguridad, incluidos incendios oexplosiones
"Nuestro enfoque fue utilizar un polímero en la interfaz de Li metal", explicó Wang. El material actúa como una esponja porosa que no solo promueve la transferencia de iones, sino que también inhibe el deterioro.
"Esto permitió que el revestimiento de metal estuviera libre de dendritas, incluso a bajas temperaturas y condiciones de carga rápida", dijo.
Wang, miembro de la facultad afiliada de los Institutos Penn State de Energía y Medio Ambiente, también pertenece al Centro de Tecnología de Energía y Almacenamiento de la Batería, un instituto de investigación líder en almacenamiento de energía.
Este componente, un componente crítico tanto de IEE como de BEST, reunió a investigadores de diferentes disciplinas dentro de la Universidad.
"La colaboración en esta cohorte realmente ayudó a impulsar este documento", explicó Wang. "Nos permitió examinar los diferentes aspectos de este problema, desde la ciencia de los materiales, la ingeniería química, la química y las perspectivas de la ingeniería mecánica".
En este trabajo colaborativo, el grupo de Long-Qing Chen en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales realizó un trabajo de modelado para comprender la mejora de los ánodos de metal de Li.
Según los investigadores, las aplicaciones prácticas de este trabajo podrían permitir tecnologías de batería de metal más potentes y estables, integrales a la vida cotidiana.
"En un vehículo eléctrico, podría aumentar el alcance de una unidad antes de necesitar una carga de cientos de millas", dijo Wang. "También podría dar a los teléfonos inteligentes una mayor duración de la batería".
Mirando hacia el futuro, el equipo explorará las aplicaciones prácticas en una celda de batería de gran formato para demostrar sus ventajas y viabilidad.
Wang dijo: "Queremos impulsar estas tecnologías. Con este trabajo, estoy seguro de que podemos duplicar el ciclo de vida de estas baterías de metal de Li".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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