A une haute densité d'énergie et de haute tension de fonctionnement de la batterie lithium-ion est équipé de divers stockage d'énergie préférée, les téléphones intelligents, les voitures électriques à grande centrale de stockage d'énergie va sortir de son ombre, à première vue, mais en fait la batterie tout-puissant a des défauts mortels Le lithium métallique tend à générer des dendrites après une surcharge ou une utilisation répétée, puis perce la couche d'isolation pour provoquer une auto-explosion.
Pour faire face au risque d'une batterie court-circuit a soufflé, la maison Branch avec les principaux fabricants sont constamment à la recherche de solutions, Université de l'Illinois à Chicago (UIC) génie mécanique et industriel Professeur adjoint Reza Shahbazian-Yassar dit que bien que l'électrolyte organique peut augmenter la densité énergétique des batteries au lithium-ion, mais hétérogène (hétérogène) de lithium métallique après une charge répétée et de décharge, la surface de l'irrégularité de lithium facilement déposée et cultivée dendrites, et par conséquent n'a pas encore été développé avec succès des batteries au lithium-ion à électrolyte organique disponibles dans le commerce.
Par conséquent, l'UIC et l'équipe de l'Université Texas A & M (TAMU) ont hâte d'accélérer la recherche de solutions et espèrent comprendre la chimie et la physique des processus dendritiques à travers les supercalculateurs. Le but de l'équipe est de développer des matériaux de revêtement qui protègent le lithium métal et de ralentir le dépôt de lithium par la peinture.
L'équipe a développé des nanofeuillets d'oxyde de graphène pouvant être pulvérisés sur des séparateurs de fibre de verre, permettant aux ions lithium de s'écouler en douceur et ralentissant et contrôlant la vitesse à laquelle les ions et les électrons deviennent des atomes neutres. Le revêtement permet au dépôt d'atomes de ne pas être aussi irréguliers que les aiguilles, mais de former une surface plane au fond.
Les chercheurs de la modélisation informatique et la simulation, combinée à des expériences de physique d'imagerie de microscope. Les résultats montrent que les ions lithium est formée sur la couche de film mince d'oxyde de graphène, et ensuite déposés sur la couche inférieure de l'oxyde de graphène, les actes de matériau comme un matériau d'interstice à travers l'espace flipper nostalgique piste, la vitesse de dépôt peut être ralentie par la direction de guidage.
oxyde de graphène augmente également la durée de vie de la batterie, la durée de vie de 120 fois par rapport aux autres batteries, la batterie peut être stable jusqu'à 160 cycles.
L'oxyde de graphène peut être réalisé au moyen d'une pulvérisation moins cher, mais en raison des revêtements très minces, pour déterminer l'emplacement d'un défi, Balbuena dit que l'expérience ne peut pas être sûr où le revêtement, le revêtement est très mince par rapport au niveau micro, il est besoin aussi d'identifier son emplacement.
Ils ont également exploré la pulvérisation d'oxyde de graphène à l'aide de modèles informatiques, mieux valait savoir s'ils étaient parallèles ou perpendiculaires au collecteur de courant, et finalement si le lithium devait être déposé en parallèle, le matériau a besoin d'un dégagement suffisant. Balbuena a déclaré que les résultats de la simulation informatique permettaient à l'équipe et aux collaborateurs de savoir comment les ions sont transférés à travers le revêtement, ce qui pourrait se traduire par des épaisseurs et des matériaux différents, et les résultats actuels ont été publiés dans Advanced Functional Materials.