Laut ausländischen Medienberichten haben Forscher der University of Maryland ein flexibles Lithium-Ionen-leitendes Keramikgewebe entworfen, das ein schneller Lithium-Ionen-Leiter mit hoher elektrochemischer Stabilität und skalierbaren Verarbeitungsmethoden ist. , Kann in feste Lithiummetallbatterien integriert werden.
Das Material basiert auf granatartigen Leitern und besitzt viele wünschenswerte chemische und strukturelle Eigenschaften einschließlich: Lithiumionenleitende kubische Struktur, Poren mit geringer Dichte und mehrschichtigem Porosität, großes Oberflächen / Volumen-Verhältnis, gute Flexibilität Das Team veröffentlichte einen Bericht in Materials Today, in dem es heißt, dass keramische faserverstärkte Festpolymerelektrolyte verwendet werden , Kann eine hohe Lithium-Ionen-Leitfähigkeit erreichen, um sicherzustellen, dass es eine stabile langfristige Lithium-Ionen-Stabilität hat - 500 Stunden Ladung ohne Ausfall.
Lithium-Ionen-leitendes Keramikgewebe ist ein flexibles Material, das die physikalischen Eigenschaften der ursprünglichen Vorlage beibehält.Die einzigartige Struktur dieses keramischen Gewebes kann durch kontinuierliche Fasern und kontinuierliche Fasern und Garne, feste Leiter erreicht werden. Hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, mehrstufige Porenverteilung zur Erzielung eines Lithiumionentransports mit großer Reichweite.
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Beim Entwurf von 3D-Elektroden bietet der Keramik-Spinner auch einen Elektrolytrahmen, der eine ultrahohe Kathodenlast (10,8 g / cm2 Schwefel) für Hochleistungs-Lithiummetallbatterien mit einer Batteriekapazität von bis zu 1000 mAh / g bietet.
In der Studie verwendete das Team kommerzielle Fasern als Vorlage, um Li-leitende Garnetfasermatte-Textilien zu erzeugen, wobei die Porenräume zwischen den Fasern mit einem festen Polymerelektrolyten gefüllt wurden.
Das Verfahren kann erweitert werden, um die Festigkeit des Granat-Keramik-Elektrolyten zu erhöhen, während die Leitfähigkeit des Hybrid-Keramik / Polymer-Lithium-Ionen-Elektrolyten erhöht wird.Zusätzlich ist das Keramikgewebe flexibel und leicht zu schneiden.
Das Forschungsteam wird die Technologie weiter entwickeln und planen, das Keramikgewebe dünner zu machen, um die Ionenübertragungstoleranz zwischen den Elektroden zu verringern.Diese Technologie wird in kommerziellen elektronischen Geräten weit verbreitet sein.
