スマートフォン、電気自動車、大規模なエネルギー貯蔵発電所はすべて存在しますが、実際にはすべてを行うことができるバッテリーを見るのは致命的です。リチウム金属は、過充電または繰り返し使用後に樹状突起を生成する傾向があり、次いで、自己爆発を引き起こす隔離層を貫通する。
短絡が吹いたバッテリーのリスクに対処するために、大手メーカーと支店ホームは常に解決策を探している、イリノイ大学シカゴ校(UIC)機械・産業エンジニアリング助教・レザShahbazian-Yassarは、有機電解液がするリチウムイオン電池のエネルギー密度を増加させることができると述べたが、リチウム金属の異質(異種)を繰り返し充放電した後、リチウム表面の凹凸を容易に堆積し、成長した樹状突起を、従ってまだ正常市販の有機電解液のリチウムイオン電池を開発されていません。
したがって、UICとテキサスA&M大学(TAMU)チーム解決策を見つけるために希望を加速し、スーパーコンピュータのプロセスを通じて樹状突起形成の化学と物理学を理解するためにことを願っていますまで。化学工学ペルラBalbuenaのTAMU教授は、言いましたリチウム金属保護コーティング(コーティング材)を開発し、遅いリチウム析出コーティング(蒸着)を用いてのチームの目標。
研究チームは、ガラス繊維電池用セパレータグラフェン酸化物層(グラフェン酸化物)ナノ層シートを噴霧し、これらの材料は、リチウムイオンが円滑に流れることができるだけでなく、結合された、イオンおよび電子の速度は、中性原子となり減速及び制御することができますこのコーティングは、原子(針)不均一針を好まないように堆積するが、下部に平坦面を形成しています。
リチウムイオンがグラフェン酸化物層上に薄膜を形成し、酸化グラフェン層の下にある物質間隙を介してリチウムイオンが堆積し、ノスタルジックなピンボールテーブルに類似していることがわかりました。トラックは、堆積速度およびガイド方向を遅くする可能性がある。
酸化グラフェンはまた、電池のサイクル寿命を延ばすことができ、120サイクルの他の電池と比較して、電池は160回の安定したサイクルに達することができる。
このグラフェン酸化物は、安価で費用対効果の高い噴霧で達成することができますが、塗料は非常に薄いため、場所を決定するのが難しいですが、Balbuenaは、コーティングが微視的レベルでは判断できないと述べています。その位置の正確な位置決め。
彼らはまた、コンピュータモデルを使って酸化グラフェンの噴霧を調べたところ、集電体と平行か垂直かを知ることがより効果的でしたが、両者は効果的でしたが、リチウムを並行して堆積させる場合、 Balbuena氏は、コンピュータのシミュレーション結果により、チームや共同研究者は、イオンがどのようにコーティングを通過するのかを知ることができたと述べています。