Mit der rasanten Entwicklung von tragbaren elektronischen Geräten und Elektrofahrzeugen, die Menschen neben das Streben nach hohen Kapazität Lithium-Batterie Lade- und Entlade-Rate, ist es eher die Sorge um die Sicherheit von Lithium-Batterien. Lithium-Batterie Explosion häufig aufgetreten wird unweigerlich Menschen nervöse Spannung machen. aus wissenschaftlicher Ebene wird die Gründe für die Lithium-Batterie Explosion in der Regel ungleichmäßige Abscheidung der Lithiumelektrodenoberfläche ‚Dendriten‘ (Dendriten) Wachstum, so dass das reduzierte Lade-Entlade-Wirkungsgrad der Batterie, auch den Kurzschlusses innerhalb der Batterie, wodurch Batterie Sicherheitsprobleme oder Ausfälle verursacht .
Wissenschaftler versuchen, eine Lösung zu finden. Vor kurzem verwenden chinesische Wissenschaftler ein Mikrokügelchen (Mikrosphären) erfassen die Struktur von Lithium, Lithium-Ablagerung zu begrenzen und das Wachstum von Dendriten (Dendritenwachstums) zu hemmen.
Da das Wachstum von Dendriten unterdrückt wird, kann die Elektrode nach mehr als 200 Lade- und Entladevorgängen immer noch eine hohe Plattierungs / Stripping-Effizienz von 99% aufrechterhalten, was nicht nur die Lebensdauer der Lithiumbatterie verlängert, sondern auch die Sicherheit effektiv erhöht.
Die obige Forschung stammt von Guo Yuguo, einem Forscher am Schlüssellabor für Molekulare Nanostrukturen und Nanotechnologie, Institut für Chemie, Chinesische Akademie der Wissenschaften, der in der Zeitschrift American Chemistry Society Nano Letters veröffentlicht wurde.
Bild von Guo Yu Guo und anderen in Nano Letters veröffentlichten Arbeiten
Die von Guo Yuguos Team vorgeschlagene Methode besteht darin, Lithium durch die Mikrosphäre einzufangen, um die Abscheidung zu begrenzen und das Wachstum von Dendriten zu hemmen. Die nach diesem Verfahren hergestellten Mikrokugeln sind Verbundmaterialien der Kohlenstoff-Nanoröhre und der porösen Siliziumdioxid-Schutzschicht. Experimente zeigen, dass die zusammengesetzte Struktur dieser Struktur sehr effektiv bei der Steuerung des Lithiumabscheidungsverhaltens ist. Außerdem kann die isolierende Beschichtung auch die Konzentration von Elektronenfluss verhindern und die Möglichkeit der Bildung von "hot spots" verringern.
Es versteht sich durch Bezugnahme TF Guoshao Juni Natur Neststruktur kann ein schneller Austausch Merkmale der Luft sein, haben wir ein spezielles funktionelles Gruppe modifizierte Kieselgels Elektrolytion Skelett. Bionische Gelelektrolyt Ionen mit schnell Fähigkeit, Lithiumionen und Lithiummetall der negative Elektrode zu transportieren, kann auf der Oberfläche des Partikels spontan angereicherten Schicht, wodurch effektiv das Wachstum unterdrück von Lithium-Dendriten gebildet werden. die Ergebnisse Konzept einen neuen Gedankengang biomimetischen liefern Hochleistungs-Lithium-Metall-Batterien zu entwerfen .
Guo Yuguo Team glaubt, dass diese Studie für die Entwicklung von Lithium-Metallelektroden einen neuen Ansatz bietet, kann die praktische Anwendung von Lithium-Batterien beschleunigen.
Bisher hat die Industrie bei der Lösung dieses Sicherheitsproblems von Lithiumbatterien mehr Elektrolytadditive, eine stabile Grenzfläche und modifizierte Elektroden und andere Möglichkeiten eingesetzt. Experimente haben gezeigt, dass die Verwendung von Architektur zur Einstellung der Akkumulation von Lithiumdendriten der effizienteste Weg ist.
Guo Shaojun vom Institute of Engineering der Peking-Universität und Chen Renjie vom Beijing Institute of Technology schlugen gemeinsam eine Methode zur Hemmung von Lithium-Dendriten durch den Festelektrolyten der festen Ameise vor, die im Juni 2017 in der internationalen Fachzeitschrift Energy veröffentlicht wurde Und Umweltwissenschaften "(Energy & Environmental Science) offiziell veröffentlicht.
