MājasJaunumiOrganiskais katods samazina akumulatora darbības ierobežojumus

Organiskais katods samazina akumulatora darbības ierobežojumus





Vadoša polimēra konstrukcija, kas var nodrošināt lielāku enerģijas blīvumu, plašāku temperatūras toleranci un uzlabotu drošību litija jonu šūnās.

Pētnieki no Tjandzjiņas universitātes un Dienvidķīnas Tehnoloģiju universitātes ir izstrādājuši organisko litija jonu akumulatoru, kas veidots ap inženierijas katoda materiālu.Pētījumā aprakstīts vadošs polimēra elektrods, kas izstrādāts, lai novērstu ilgstošus organisko bateriju veiktspējas ierobežojumus.

Parastās litija jonu baterijas ir balstītas uz neorganiskiem katodiem, kas satur metālus, piemēram, kobaltu un niķeli, radot bažas par resursu pieejamību, drošību un mehānisko stingrību.Turpretī organiskie elektrodu materiāli ir iegūti no bagātīgākiem avotiem, un tos var strukturāli pielāgot, taču vēsturiski tie ir saskārušies ar problēmām, lai sasniegtu augstu enerģijas blīvumu un ātru litija jonu transportu.

Pētnieku grupa kā katoda materiālu izstrādāja n tipa vadošu polimēru, kas pazīstams kā polibenzofurāna dions vai PBFDO.Polimērs demonstrē augstu elektronisko vadītspēju, ātru litija jonu transportu un stabilu strukturālo uzvedību dažādos apstākļos.Izmantojot šo materiālu, komanda samontēja maisa šūnu, kuras enerģijas blīvums pārsniedza 250 vatu stundas uz kilogramu.Salīdzinājumam, litija dzelzs fosfāta akumulatori parasti svārstās no 160 līdz 200 vatstundām uz kilogramu.

Akumulators darbojās pāri temperatūras logam no mīnus 70 grādiem pēc Celsija līdz 80 grādiem pēc Celsija.Mehāniskajos testos organiskais katods saglabāja struktūru un kapacitāti pēc lieces un saspiešanas.Amperstundu līmeņa maisa šūna arī izturēja caurduršanas pārbaudi bez aizdegšanās vai sprādziena.

"Šis pētījums pārkāpj tradicionālos akumulatoru tehnoloģiju ierobežojumus attiecībā uz atkarību no resursiem un ietekmi uz vidi," sacīja vadošais pētnieks profesors Sju Junhua."Tas ne tikai atbilst komerciālo akumulatoru enerģijas blīvumam, bet arī piedāvā izcilu drošību un daudz plašāku darbības temperatūras diapazonu."

Pētnieki strādā pie izmēģinājuma mēroga ražošanas un pēta lietojumus elastīgā elektronikā, valkājamās ierīcēs un vieglās enerģijas uzglabāšanas sistēmās, kur drošība, pielāgošanās spēja un temperatūras noturība ir būtiska.