बिजली के वाहनों और मोबाइल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, एक उच्च घनत्व लिथियम आयन बैटरी की ऊर्जा घनत्व के आधार पर आवश्यकताओं की लिथियम आयन बैटरी के लिए ऊर्जा प्रदान करने के लिए शक्ति और ऊर्जा का तेजी से विकास के साथ प्लग में सिद्धांत यह अपनी सीमा ऊर्जा घनत्व, सुधार की गुंजाइश पास आ रही है तुलना में छोटा है।, लिथियम, एक लिथियम धातु बैटरी के नकारात्मक इलेक्ट्रोड के ऊर्जा घनत्व में सुधार लाने में अद्वितीय फायदे हैं। हालांकि उपस्थिति एसईआई पारंपरिक तरल इलेक्ट्रोलाइट लिथियम धातु बैटरी बार-बार उत्पन्न होता है और टूटना, लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड की मात्रा विस्तार पर आधारित , लिथियम डेन्ड्राइट विकास, अनाज की मौत की वजह से कम Coulombic दक्षता, बैटरी प्रतिबाधा और सुरक्षा के मुद्दों, और कई अन्य चुनौतियों, जो सभी के उच्च प्रदर्शन लिथियम धातु बैटरी का तेजी से विकास की सीमा बढ़ा सकते हैं।
हाल ही में, चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज पर निर्भर वैज्ञानिकों की एक टीम - प्रौद्योगिकी ऊर्जा भंडारण उद्योग क़िंगदाओ संस्थान, Bioenergy की क़िंगदाओ संस्थान और जैव-निर्माण की प्रक्रिया लिथियम धातु बैटरी के अस्तित्व की टोंटी समस्या को हल करने के लिए महत्वपूर्ण, बहुलक है (इसके बाद 'के रूप में भंडारण क़िंगदाओ संस्थान' कहा गया है) इलेक्ट्रोलाइट तीन समाधान से प्रणाली के पहलुओं का पता लगाने के, कोर को तोड़ने बिंदु के रूप में प्रयोग किया जाता है: (क) लिथियम नमक लिथियम नकारात्मक सुरक्षा की बड़ी anions; (ख) एक कृत्रिम जैविक / अकार्बनिक मिश्रित इंटरफेसियल फिल्म (SEI) का निर्माण, (iii) दोनों उच्च वोल्टेज के लिए प्रतिरोधी लिथियम एनोड संरक्षण और बहुआयामी बहुलक इलेक्ट्रोलाइट के विकास, उच्च प्रदर्शन लिथियम धातु बैटरी के विकास को बढ़ावा देने में नवीन अनुसंधान कार्य की श्रृंखला को बढ़ावा देने में एक महत्वपूर्ण और अग्रणी भूमिका निभाई है।
लिथियम नमक, डिजाइन किया क़िंगदाओ संस्थान के शोधकर्ताओं के भंडारण के नजरिए से लिथियम डेन्ड्राइट की समस्या को हल करने और एक उपन्यास perfluoro-टी ब्यूटाइल लिथियम (LiTFPFB) ऑक्सी trifluoro borate ऋणायन संरचना एक बड़े होने, उपन्यास लिथियम नमक बनाए रखा संश्लेषित करने के लिए लिथियम नमक: दूसरी ओर बड़े anions की उपस्थिति लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड की विद्युत प्रदर्शन आगे बढ़ा सकती है सुरक्षात्मक फिल्म पाया सीटू लिथियम धातु बैटरी में गठन किया गया है; LiBF4 ऋणायन मुख्य संरचना, एक एल्यूमीनियम वर्तमान कलेक्टर की स्थिरता में सुधार कर सकते हैं। ईओण चालकता कि LiBF4 से अधिक था, और एल्यूमीनियम वर्तमान कलेक्टर का एक बेहतर स्थिरता, नकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियम धातु एक सुरक्षात्मक फिल्म बनाने के लिए इलेक्ट्रोलाइट समाधान के साथ लिथियम धातु के आगे प्रतिक्रिया बाधित करने के लिए है, तो के रूप में प्रभावी रूप से लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड की रक्षा के लिए प्रभावी है हो सकता है। संबंधित परिणाम अंतरराष्ट्रीय पत्रिका केम। विज्ञान (रसायन विज्ञान, 2018, 9, 3451-3458) में बैक कवर के रूप में प्रकाशित किए गए थे।
नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में धातु लिथियम के अस्तित्व को देखते हुए एसईआई अस्थिर, गंभीर साइड प्रतिक्रियाओं के लिए अग्रणी कम Coulombic दक्षता, लघु जीवन चक्र और अन्य प्रतिकूल कारकों, संशोधित बहुलक इंटरफ़ेस कोण से शोधकर्ताओं ने एक कृत्रिम एसईआई फिल्म धातु लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड की रक्षा के लिए बनाया गया है (। अंजीर 1 क), एसईआई फिल्म (रसायन मेटर, 2017, 29, 4682-4689 ..) बहुलक cyanoacrylate रचना की लिथियम ऑक्साइड व्युत्पन्न का बना है और छितरी हुई उसमें है में पाया गया कि: योगवाहिता कार्बनिक / अकार्बनिक परत ऐसी है कि इंटरफ़ेस में लिथियम आयनों, जबकि तेज़, आसान गिर करने के लिए, लेकिन यह भी एसईआई सुनिश्चित करने के लिए, और भी काफी इंटरफ़ेस क्षेत्र में पक्ष प्रतिक्रियाओं की घटना हिचकते का आयोजन (रसायन। मेटर।, 2016, 28, 3578-3606), जिससे एक उत्कृष्ट लिथियम धातु बैटरी प्रदान इंटरफ़ेस स्थिरता और लंबी चक्र स्थिरता (केम। मेटर।, 2018, 30, 4039-4047)।
लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड / लिथियम धातु (CEI) अस्थिर और प्रवण विद्युत ऑक्सीकरण की प्रतिक्रियाओं ओर, ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस के सकारात्मक इलेक्ट्रोड और इंटरफेस पर उच्च क्षमता पर एक बड़े उच्च वोल्टेज (4.45 वी) को हल करने के लिए एक बड़ी वर्तमान क्षमता में मौजूद बैटरी की एक लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड की उपस्थिति लिथियम डेन्ड्राइट समस्याओं, क़िंगदाओ संस्थान मार्गदर्शन भंडारण के तहत 'दृढ़ता और लचीलापन' बहुलक इलेक्ट्रोलाइट की डिजाइन (लघु, 2018 DOI :. 10.1002 / smll.201800821; अभिभाषक विज्ञान, 2018, 5, 700503.) एक कठोर ढांचे सहायता सामग्री के रूप में बैक्टीरियल सेलुलोज एक पॉलीविनाइल मिथाइल ईथर तैयार करने के लिए - Maleic एनहाइड्राइड बहुलक इलेक्ट्रोलाइट बहुआयामी (Energ पर्यावरण विज्ञान, 2018, 11: ... 1197-1203): बहुलकीकरण प्रयोगात्मक परिणाम है कि दिखा। इलेक्ट्रोलाइट रचना दोनों को स्थिर कर सकते धनात्मक विद्युत् इंटरफेस और मल्टी फंक्शन संरक्षित लिथियम एनोड, और आगे synergistic लिथियम cobaltate 4.45 वी / लिथियम धातु बैटरी की लंबी चक्र स्थिरता बढ़ाने के लिए। इसी समय, विस्तार पॉलीविनाइल आकाश में दिखाता है - तंत्र बहुआयामी Maleic एनहाइड्राइड बहुलक इलेक्ट्रोलाइट (। चित्र 1b) लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड / लिथियम धातु बैटरी की, शोधकर्ताओं केम समाज रेव हकदार को फिर से जीवित लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड लिखने के लिए आमंत्रित उच्च वोल्टेज पर संचालित श्रृंखला के कारण -... आधारित लिथियम रों सारांश (केम समाज रेव, 2018, डीओआई ..: 10.1039 / C8CS00322J) econdary उच्च ऊर्जा घनत्व बैटरी-की ओर, और उच्च ऊर्जा घनत्व लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड, चुनौतियों और भविष्य के अवसरों और विकास के अनुसंधान प्रगति की चर्चा।
अध्ययन के संबंधित श्रृंखला बकाया युवा विज्ञान फाउंडेशन, राज्य के प्रमुख अनुसंधान एवं विकास कार्यक्रम, कैस नैनो प्रायोगिक परियोजनाओं के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन प्राप्त किया, शेडोंग प्रांत के प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन, क़िंगदाओ सिटी थिंक टैंक भंडारण उद्योग अनुसंधान और ऊर्जा 'एक सौ तीस-पाँच' परियोजना के क़िंगदाओ संयुक्त निधि और अन्य भारी सब्सिडी।
1 अंजीर (क) एक कृत्रिम जैविक / अकार्बनिक मिश्रित इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली (SEI) एक संशोधित उच्च प्रदर्शन लिथियम धातु एनोड का निर्माण; (ख) पॉलीविनाइल मिथाइल ईथर - Maleic एनहाइड्राइड बहुलक इलेक्ट्रोलाइट बहुकार्यात्मक