World

Baterai elektrolit dengan kulit krim bahan-bahan yang memungkinkan untuk stabil, non-mudah terbakar, berair li-ion baterai

Prof. Yichun Lu (di sebelah kiri) dan Telepon D. calon Xie Jing molekul ini berkerumun elektrolit baterai dan prototipe. Kredit: The Chinese University of Hong-kong (CUHK)

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Prof. Yi-Chun LU Fakultas Teknik dari Universitas Cina Hong Kong (CUHK) telah mengambil langkah maju yang penting dalam peningkatan energi tinggi baterai dengan pengenalan sebuah novel elektrolit larutan lithium-ion (Li-ion). Ini elektrolit umumnya digunakan dalam krim kulit. Itu adalah murah, mudah terbakar, tidak beracun dan ramah lingkungan, namun, anda membuat that is dapat yang stabil untuk penggunaan umum. Penemuan itu dipublikasikan baru-baru ini di Sifat Dari Bahan-Bahan.

Transformasi dari Li-ion baterai: mudah terbakar organik dan berair

Dalam perangkat elektronik dan device seperti ponsel dan laptop yang telah kehidupan that is meningkatkan sehari-hari pada berbagai tingkatan, anda selalu dapat menemukan sebuah baterai Li-ion. Sebagai hasil dari baterai isi ulang yang berkualitas dan stabil output energi, telah menjadi jantung perangkat elektronik ini that is dari. Meskipun bertahun-tahun that is penelitian Li-ion baterai masih sangat bergantung pada beracun dan mudah terbakar organik elektrolit untuk menghasilkan energi, dan keamanan yang serius dan risiko keamanan yang masih belum terselesaikan. Samsung smartphone ledakan dan baterai dalam kebakaran sebuah that is di baru Boeing adalah hanya beberapa contoh. Insiden ini telah menunjukkan bahwa Li-ion that is keselamatan( belum terjamin.

Sebaliknya, berair Li-ion baterai tidak mudah terbakar dan, karena berbasis environment elektrolit, yang tidak risiko ledakan that is menimbulkan. Namun, berair Li-ion baterai yang telah menderita kepadatan energi yang rendah masalah karena tegangan baterai rendah dari sel dibatasi oleh stabilitas dalam air. Elektrolisis terjadi that is akan menguraikan atmosphere menjadi hidrogen dan oksigen bila tegangan lebih dari 1.23 volt, mendestabilisasi operasi dari baterai dan tegangan production. Ada pendekatan-pendekatan untuk meningkatkan tegangan dari sel berair baterai sering melibatkan penggunaan sejumlah besar mahal dan beracun Li-ion garam untuk stabilisasi molekul environment, yang menimbulkan masalah-masalah biaya, toksisitas, dan kelestarian lingkungan.

Kulit krim bahan membantu untuk menstabilkan larutan elektrolit

Berdasarkan penelitian sebelumnya pada larutan Li-ion baterai, Prof. LU tim mempresentasikan “molekul berkerumun” dalam sebuah novel larutan elektrolit untuk mengganti baterai Li-ion garam sebagai kepala sekolah stabilizing agent.

“Molekul berkerumun” adalah fenomena umum dalam sel-sel hidup, yang menggambarkan fakta bahwa larutan sifat-sifat molekul dapat secara substansial dimodifikasi ketika makromolekul (necessary protein, gula kompleks, polisakarida, dll.) atau kecil hidrofilik molekul (metabolit, osmolytes) untuk mencapai tingkat tertentu dari konsentrasi. Sebagai akibat kepadatan that is dari, aktivitas environment dari pelarut berkurang karena perubahan air hidrogen ikatan struktur.

Prof. LU tim memilih untuk menggunakan poly(ethylene glycol) atau PASAK untuk meniru “molekul berkerumun” dalam elektrolit. PASAK adalah suatu polimer yang larut dalam environment yang dapat dengan mudah dimasukkan ke dalam larutan baterai. Hal ini juga dasar dari banyak krim kulit dan pelumas pribadi, dan bahkan digunakan dalam pasta gigi dan sebagai anti-foaming agent dalam makanan dan minuman.

Penggunaan ini baru stabilizing representative, LiMn2O4 katoda dan Li4Ti5O12 anoda, tim berhasil memperluas larutan elektrolit stabilitas jendela 3,2 volt, dan menunjukkan, operasi yang stabil dari baterai untuk memberikan kepadatan energi yang tinggi 75-100 kg lebih dari 300 siklus ini baru elektrolit; tegangan operasi dapat ditingkatkan melalui 4.0 volt dengan lapisan solution. Samping yang umum reaksi dalam larutan Li-on baterai (hidrogen / oksigen reaksi that is evolusi, yang hampir dihilangkan. Mudah terbakar tes ini dilakukan untuk menunjukkan karakteristik tahan api dari book elektrolit, secara signifikan meningkatkan keamanan dari Li-ion.

Prof. LU berkata, “Ini elektrolit memungkinkan penggunaan banyak bahan elektroda, yang dapat dalam that is digunakan larutan elektrolit. Apa yang lebih penting, penelitian ini menemukan menyediakan sebuah platform baru untuk desain dari suatu larutan elektrolit dengan tegangan lebar jendela dan stabilitas yang tinggi yang aman, murah dan ramah lingkungan penyimpanan energi.”


Baru berair baterai lithium-ion meningkatkan keamanan tanpa kinerja that is mengorbankan


Informasi lebih lanjut:
Xie Jing et al. Molekul berkerumun elektrolit dari tegangan tinggi berair baterai, Sifat Dari Bahan-Bahan (2020). DOI: 10.1038/s41563-020-0667-dan

Ditawarkan oleh
Universitas Cina Hong-kong

Janji:
Baterai elektrolit dengan kulit krim bahan-bahan yang memungkinkan untuk stabil, non-mudah terbakar, berair li-ion baterai (2020, 14 Mei).
diakses tanggal 15 Mei 2020
dari https://techxplore.com/news/2020-05-battery-electrolyte-skin-cream-ingredients.html

Dokumen ini adalah tunduk pada hak cipta. Terlepas dari adil untuk keperluan pribadi studi atau penelitian, tidak
bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten ini disediakan untuk tujuan informasi saja.

Source link

Tags
Show More

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button
Close
Close