Laut ausländischen Medienberichten haben die University of Maryland, das US Department of Energy, das Brookhaven National Laboratory und das US Army Research Lab neue Kathodenmaterialien entwickelt und untersucht - ein modifiziertes Design. Eisentrifluorid (FeF3), das Material oder wird die Energiedichte der Lithium-Ionen-Batterie-Elektrode verdreifachen.
Dieses Material wird häufig in Lithium-Ionen-Batterien verwendet, was hauptsächlich auf Interkalationschemie zurückzuführen ist, jedoch werden Komplexe wie Eisentrifluorid oft durch komplexere Umwandlungsreaktionen transportiert. Mehrere Elektronik.
Obwohl das Potenzial von FeF3 die Kapazität der Kathode erhöhen kann, ist die historische Leistung des Komposits in Lithiumionenbatterien nicht gut, da es drei Hauptprobleme bei der Umwandlungsreaktion gibt: Niedrige Energieeffizienz (Hysterese, Hysterese), niedrige Reaktionsrate, Nebenreaktionen (Return) oder führen zu Lithium-Akku-Lebensdauer ist verkürzt.
Um diese Art von technischen Herausforderungen zu bewältigen, verwendete das Forscherteam einen chemischen Substitutionsprozess, um den Nanostäbchen von FeF3-Nanostäben eine Kobaltverbindung und Sauerstoffatome hinzuzufügen, sodass die Forscher die Reaktionswege manipulieren und reversible Reaktionen erzielen können.
Zunächst nutzten die Forscher die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) am Centre for Functional Nanomaterials (CFN), um FeF3-Nanostäbchen mit einer Auflösung von bis zu 0,1 Nanometern zu beobachten.
Anschließend verwendeten die Forscher die Röntgenstrahl-Pulver-Diffraktions-Röntgenstrahlungs-Lichtleiter-Röntgenstrahlungs-Lichtleiter-Röntgenstrahlungsquelle (NSLS-II) der National Synchrotron Light Source II, um die superhellen Röntgenstrahlen durch das Kathodenmaterial und dann zu dem diskreten Licht durchzulassen. Analyse, Forscher oder andere Informationen, die die Struktur des Materials visuell darstellen können.
Um die Funktionalität dieses Kathodenmaterials zu bewerten, ist die Kombination von CFN und NSLS-IIs hochentwickelter Bild- und Mikroskopietechnologie der Schlüssel geworden.
Forscher an der Universität von Maryland sagten, dass die Forschungsstrategie auf andere Materialien mit hoher Energiekonversion angewendet werden kann, und dass zukünftige Forschungen diese Methode auch zur Verbesserung anderer Batteriesysteme verwenden können.
