مع التطور السريع للسيارات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية النقالة والكهرباء والطاقة لتوفير الطاقة للبطارية ليثيوم أيون لمستوى أعلى من متطلبات الكثافة على أساس كثافة الطاقة من بطارية ليثيوم أيون المكونات من حيث المبدأ على وشك كثافته الحد الطاقة، مجالا للتحسين هي صغيرة. في المقارنة، والليثيوم ومزايا لا مثيل لها في تحسين كثافة الطاقة من القطب السالب للبطارية الليثيوم معدن. ومع ذلك، استنادا إلى وجود يتم إنشاء SEI السائل التقليدية البطاريات المعدنية بالكهرباء الليثيوم مرارا وتمزق، وتوسيع حجم الليثيوم القطب السالب والنمو التغصنات الليثيوم، وانخفاض كفاءة coulombic نتيجة وفاة الحبوب، وزيادة مقاومة البطارية والقضايا الأمنية، والعديد من التحديات الأخرى، والتي تحد من التطور السريع لبطاريات الليثيوم معدن عالية الأداء.
في الآونة الأخيرة، والاعتماد على معهد تشينغداو الطاقة الحيوية وعملية البناء من الأكاديمية الصينية للعلوم في معهد العلوم الصناعية والتكنولوجيا، تخزين الطاقة تشينغداو (المشار إليها فيما يلي باسم "تخزين تشينغداو معهد ') هو مفتاح حل مشكلة عنق الزجاجة من وجود بطاريات الليثيوم معدن، بالكهرباء البوليمر باعتباره إنجازا عظيما الأساسية نقطة، وحلول نظام الاستكشاف من ثلاثة جوانب: (أ) الأنيونات كبيرة من الليثيوم ملح الليثيوم الحماية السلبية؛ (ب) بناء على العضوية / غير العضوية مركب فيلم بينية الصناعي (للSEI)؛ (ج) على حد سواء مقاومة للالجهد العالي والليثيوم حماية الأنود المتقدمة متعددة الوظائف البوليمر بالكهرباء، وقد لعبت سلسلة من البحوث المبتكرة في تعزيز تطوير بطاريات الليثيوم معدن عالية الأداء دورا هاما ورائدا في تعزيز.
لحل المشكلة من التشعبات الليثيوم من وجهة نظر ملح الليثيوم، وتخزين الباحثين معهد تشينغداو تصميم وتوليفها الليثيوم رواية perfluoro-ر-بوتيل (LiTFPFB) أوكسي trifluoro بورات هيكل شاردة وجود كبير، وملح الليثيوم رواية الاحتفاظ LiBF4 أنيون الهيكل الرئيسي، يمكن للمرء أن تحسين الاستقرار في جامع الحالي الألومنيوم، ومن ناحية أخرى وجود الأنيونات كبيرة الأداء الكهروكيميائية من الليثيوم القطب السالب قد يؤدي إلى تعزيز مزيد يتم تشكيل طبقة واقية في بطاريات معدنية الموقع الليثيوم التي تم العثور عليها في ملح الليثيوم. كان الموصلية الأيونية أعلى من LiBF4، واستقرار أفضل للجامع الحالي الألومنيوم، يمكن القطب السالب يكون معدن الليثيوم لتشكيل طبقة واقية فعالة لمنع مزيد من ردود الفعل من معدن الليثيوم مع الحل كهربائيا، وذلك لتوفير الحماية الفعالة للالليثيوم القطب السالب. زراعية الإنجازات ما جاء في المادة الغطاء الخلفي نشرت في المجلة الدولية لعلم. الخيال العلمي. على (علم. الخيال العلمي.، 2018، 9، 3451-3458).
بالنظر إلى وجود من الليثيوم المعدني كما القطب السالب SEI غير مستقرة، مما أدى إلى ردود فعل جانبية خطيرة منخفضة الكفاءة coulombic، دورة حياة قصيرة وعوامل أخرى غير مواتية، والباحثين من زاوية واجهة البوليمر المعدل، وتهدف إلى حماية وSEI فيلم معدن الليثيوم القطب السالب الاصطناعي (. FIG 1A)، يرصد الفيلم SEI من مشتقات أكسيد الليثيوم تكوين غراء سريع البوليمر وتفرقوا فيه (علم مطر، 2017، 29، 4682-4689 ..) وجدت أن: التآزر العضوية / غير العضوية طبقة بحيث إجراء أيونات الليثيوم في الواجهة، في حين سريعة وسهلة لتسقط ولكن أيضا لضمان SEI، وأيضا تثبيط كبير في حدوث التفاعلات الجانبية في المنطقة واجهة (علم. ماطر.، 2016، 28، 3578-3606)، وبالتالي إضفاء لبطاريات الليثيوم معدن ممتازة الاستقرار واجهة والاستقرار دورة طويلة (علم. ماطر.، 2018، 30، 4039-4047).
جود الليثيوم القطب السالب من بطاريات الليثيوم معدن الكوبالت أكسيد / الليثيوم الموجودة في القطب الموجب واجهة المنحل بالكهرباء الصلبة (CEI) غير مستقرة وعرضة للجانب تفاعلات الأكسدة الكهروكيميائية، والقدرة الحالية كبيرة لحل الجهد العالي كبيرة (4.45 V) في قدرة عالية في واجهة الليثيوم مشاكل تغصناته، معهد تشينغداو تحت التخزين توجيه "الحزم والمرونة" تصميم بالكهرباء البوليمر (صغير، 2018. دوى :. 10.1002 / smll.201800821، المحامي الخيال العلمي، 2018، 5، 700503.) والسليلوز البكتيريا كمواد دعم الإطار جامدة لإعداد الأثير الميثيل البولي فينيل - المالئيك أنهيدريد البوليمر بالكهرباء متعددة الوظائف (جس البيئى العلوم، 2018، 11: ... 1197-1203) النتائج التجريبية تبين أن: البلمرة. يمكن تكوين بالكهرباء على حد سواء استقرار واجهة القطب إيجابية ومتعددة الوظائف محمية الموجب الليثيوم، ومواصلة تعزيز الليثيوم cobaltate التآزر 4.45 V / الاستقرار دورة طويلة من بطارية ليثيوم المعدنية. وفي الوقت نفسه، يوضح بالتفصيل الأثير البوليفينيل - آلية متعددة الوظائف المالئيك أنهيدريد البوليمر بالكهرباء (. FIG 1B) نتيجة لسلسلة تعمل على الفولتية العالية من أكسيد الليثيوم الكوبالت / بطاريات معدن الليثيوم، دعا الباحثين لكتابة علم سوك القس بعنوان إحياء أكسيد الليثيوم الكوبالت -... تستند ملخص الثانوية بطاريات ليثيوم-نحو كثافة طاقة أعلى من (كيم سوك القس، 2018، دوى: 10.1039 .. / C8CS00322J)، يناقش تقدم البحوث الكثافة الليثيوم الكوبالت أكسيد والتحديات وفرص التنمية والاتجاه في المستقبل الطاقة العالية .
سلسلة متصلة من الدراسات تلقت المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في مؤسسة المتميز للشباب العلم، ومفتاح برنامج R & D للدولة، ومشاريع نانو الطيار CAS، مؤسسة العلوم الطبيعية في مقاطعة شاندونغ، مدينة تشينغداو أعتقد بحوث صناعة خزان وتشينغداو صندوق مشترك للطاقة "105 والثلاثين" مشروع مثل هذا التمويل القوي.
FIG 1 (أ) بناء على العضوية / غير العضوية غشاء بالكهرباء مركب اصطناعي (SEI) معدلة عالية الأداء الأنود معدن الليثيوم؛ (ب) الأثير البولي فينيل ميثيل - أنهيدريد المالئيك البوليمر بالكهرباء متعددة الوظائف
