С быстрым развитием портативных электронных устройств и электромобилей люди больше заботятся о безопасности литиевых батарей в дополнение к большой емкости литиевых батарей, скорости зарядки и разрядки. Частые аварии при взрыве литиевой батареи неизбежно заставляют людей нервничать. С научной точки зрения, взрыв литиевой батареи обычно вызван неравномерным осаждением лития на поверхности электрода, приводящим к дендритам, что приводит к снижению эффективности заряда разряда батареи или даже к короткому замыканию внутри батареи, вызывая отказ батареи или потенциальную угрозу безопасности Ученые пытаются найти решение. Недавно китайские ученые предложили использовать структуру микросфер для захвата лития для ограничения осаждения лития и роста дендритов.
По мере того, как рост дендритов подавляется, электрод может поддерживать высокую эффективность покрытия / отпаривания 99% после более чем 200 раз зарядки и разрядки, что не только продлевает срок службы литиевой батареи, но и эффективно повышает безопасность.
Вышеупомянутое исследование принадлежит Го Югуо, исследователю Лаборатории молекулярных наноструктур и нанотехнологий Института химии Академии наук Китая, который был опубликован в журнале American Chemical Society Nano Letters.
Конкретный метод, предложенный командой Го Югуо, заключается в захвате лития через микросферу, чтобы ограничить осаждение и ингибировать рост дендритов. Микросферы, полученные способом, представляют собой композиционные материалы углеродной нанотрубки и защитного слоя пористого диоксида кремния, Эксперименты показывают, что композитная структура этой структуры очень эффективна для контроля поведения осаждения лития. Кроме того, изоляционное покрытие также может препятствовать концентрации электронов и уменьшать возможность образования «горячих точек».
Известно, что группа Го Шаоцзюня спроектировала ионный гель-электролит на основе диоксида кремния, модифицированный специальной функциональной группой, изучив характеристики, которые муравейный мир может быстро обменивать. Биолитический ионный гель-электролит имеет преимущества быстрого Способность транспортировать ионы лития и способность спонтанно образовывать богатый частицами слой на поверхности отрицательного электрода лития, чтобы эффективно ингибировать рост литиевых дендритов. Этот результат дает новую идею для разработки высокоэффективной литиевой металлической батареи с использованием бионической концепции ,
Команда Guo Yuguo полагает, что это исследование для конструкции металлического электрода лития дает новый способ ускорить практическое применение литиевых батарей.
Ранее, при решении этой проблемы безопасности литиевых батарей, в промышленности используется больше электролитных добавок, стабильный интерфейс и модифицированные электроды и другие способы. Эксперименты показали, что использование архитектуры для корректировки накопления литиевого дендрита является наиболее эффективным способом.
Го Шаоцзюнь из Института машиностроения Пекинского университета и Чэнь Ренье из Пекинского технологического института совместно предложил метод ингибирования дендритов лития через твердый электролит твердого тела. Исследовательский документ группы был опубликован в июне 2017 года в международном академическом журнале Energy И экологическая наука "(Energy & Environmental Science) официально опубликована.