Las investigaciones han encontrado nanomateriales que alargan la vida de la batería de iones de litio

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Batería de iones de litio

Un profesor asociado ha desarrollado nanomateriales que abordan dos de las mayores limitaciones de la tecnología de iones de litio. Jie Lian, profesor asociado en el Instituto Politécnico Rensselaer, ha desarrollado los nanomateriales que mejoran la tecnología de iones de litio de un aspecto mecánico y químico.

Sobre la base de los nanomateriales, la tensión de la batería se aligera de manera que la cantidad de energía que puede ser mantenido por la batería va a mejorar. Los nanomateriales también afectan la forma en que los electrones y los iones de litio interactúan de manera que las capas de la batería no se agrieta que, por tanto, alargar la vida útil de la batería.

  • Como se carga la batería, los iones de litio se difunden en la estructura de ánodo y provocan que se expanda físicamente. Cuando se descarga, como se utiliza la batería, los iones de litio salen de la estructura de ánodo y hacen que volverá a su tamaño original. El estrés de estos cambios de volumen puede ocasionar daños en la batería, que generalmente conduce a una pérdida significativa en la cantidad de energía que puede contener.
  • Como las moléculas de electrolitos líquidos en las baterías de iones de litio reaccionan con los electrones y los iones de litio, las moléculas se descomponen y forman una interfaz de electrolito sólido (SEI) de la capa en la superficie del electrodo negativo. El SEI consume iones de litio e impide su capacidad de moverse a través de la batería. Para hacer las cosas más difíciles, la capa de SEI se conoce a agrietarse como ánodo de la pila crece y se contrae, y luego re-formas. Esta repetición puede resultar en la formación de capas cada vez más gruesa, cada vez más prohibitivos SEI, que afectan negativamente el rendimiento y reducir la vida útil de la batería. - EETasia

Lian fija estos problemas mediante el desarrollo de "un electrodo de óxido de cobalto nanoesferas mesoporosos." Esta esfera ayuda a la degradación mecánica y química que puede causar el rendimiento "sin precedentes" para una batería.

La transformación ocurre con la expansión y la retracción de las nanoesferas, causando poros del material a ser más grande con el tiempo. La estructura refinada de las nanoesferas permitió la creación de un fino, SEI estable en sus superficies. En lugar de agrietamiento y la reforma, el SEI simplemente se expande y contrae en concierto con la esfera. El perpetuamente delgada SEI asegura iones de litio pueden difundirse con rapidez y eficacia en el electrodo y el electrodo reactivada no pierde la capacidad, incluso después de miles de ciclos de carga-descarga a una tasa alta carga. - EETasia

Ha sido ocupada la semana pasada por la tecnología de iones de litio como la semana pasada, un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Stanford y el Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC afirmó haber descubierto que carga rápida de las baterías de iones de litio no puede ser tan perjudicial para el electrodos como el pensamiento y que los beneficios de la carga lenta y la descarga se pueden haber sobrestimado. El estudio indicó que por ajustar el electrodo, los investigadores podrían aumentar la tasa de recarga, manteniendo una vida de batería más larga.

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