リチウム金属アノード電池は、黒鉛アノードよりもはるかに高いエネルギー密度を有するが、重大なデンドライト問題のために商業化することもできなかった。放電は、電池の自己発熱効果を高める。この作用は、リチウム電池の樹枝状構造をも硬化させることができる。
充電式リチウムイオン電池は、民生用電子機器の主な用途であり、電気自動車やグリッドエネルギー貯蔵用途に最適な電池となっています。正極(リチウム)はリチウム金属酸化物で、負極(負極)はグラファイトです。リチウム金属電池の高密度化を諦めず、より強力なリチウム金属電池のための道を見つけようとしました。
米国レンセラー工科大学(レンセラー工科大学)は、今の研究者は、このような材料工学の研究や指導教授部門として、スムーズな層へのデンドライトのバッテリー内部拡散法による熱エネルギーを見つけるだろう、ニクヒル・コラットッカーは言いました、樹状突起自己発熱電池を通じて「場所の修理」、雑誌に掲載された論文缶「の科学。」
我々は、電池は、本質的にセパレータが2つの電極が電解質セパレータの孔に加えて、電池の短絡を防止するために互いに接触との間に配置された正極、負極、電解質、セパレータ、からなるイオン(荷電原子)シャトル電極を吸うことを知っていますチャネル間では、セパレータがより多くの電解質を吸収するほど、イオン伝導度が高くなる。
電池が放電されると、陰極に正に帯電したアノードにリチウムイオンが電力伝送を生成するために、バッテリーが充電され、バックアノードにカソード、繰り返し充放電時の電池における負極としてリチウム金属からリチウムイオン、リチウムアノード表面が容易であるため、樹状突起形成の不均一な堆積は、最終的な難治性堆積物が短絡、爆発の火災リスクにバッテリーを引き起こし、カソードと接触して、セパレータを貫通します。
リチウムデンドライトの陽極としてグラファイトバッテリーが最良の選択であるが、すぐに、彼らはもはや、ストレージ容量の要件に追いつくないことが、問題を回避することです。
リチウム金属電池の繁栄を作るために、研究者が提案した解決策は、デンドライトの蓄積を除去するために、バッテリー加熱(抵抗加熱)の内部抵抗を使用することである。抵抗(またとしてジュール加熱、ジュール加熱と呼ばれる)加熱された金属材料と電流に耐性従って発熱のプロセスは、この「自己加熱」効果は、充放電工程を経て起こり得ます。
したがって、セルの電流密度(充電 - 放電速度)を増加させることによって、研究者、自己加熱効果を高めるためには、「治癒」効果に到達するために、このプロセスはデンドライト均一で平滑な拡散を可能にすることを見出し、リチウム - 硫黄電池の実験はとても同じ結果を有します。 、使用時にバッテリー、充電と放電が高率のいくつかのサイクルを循環は、バッテリの自己治癒」効果を達成することができません。
研究は非常に有望な鳴り、バッテリを充電すると、活性化させるデンドライトによる短絡を防止し、より安全で、電池は、高エネルギー密度を有するが、それはバッテリー容量の急速な崩壊を防ぐことができるかどうかは?たぶん、チームはさらなる研究が必要であることを確認することができますを後押し今。