Как насчет нано-литиевых батарей?

Наноматериалы используются для улучшения электрохимических характеристик анодных материалов литий-ионных аккумуляторов с очевидными эффектами. Наноматериалы, используемые в литий-ионных батареях, хотя для электродов с большими изменениями объема во время зарядки и разрядки проблема порошкового напыления электродов может быть значительно уменьшена, а циклические характеристики электродов с большими размерами значительно улучшены.

Цзянью Хуан из Сандийской национальной лаборатории в США и его исследовательская группа утверждали, что успешно разработали самую маленькую в мире литий-ионную батарею, которая была произведена под проекционным электронным микроскопом в Центре индуктивных нанотехнологий (CINT). оф.

Анод нано-литиевой батареи состоит из нанопроволоки диоксида олова диаметром 100 нм и длиной 10 мкм, что составляет всего 1/7000 человеческого волоса. Нано-батарея также состоит из катода из оксида лития-кобальта длиной 3 мм и ионно-жидкого электролита. , Завершите" сборку" под проекционным электронным микроскопом.

Первоначально разработчики надеялись использовать его, чтобы глубоко понять изменения атомной структуры литиевых батарей во время зарядки и разрядки, чтобы найти способы улучшить выходную мощность и плотность энергии литий-ионных батарей. В ходе исследования они неожиданно обнаружили, что длина нанопроволок диоксида олова почти удвоилась во время процесса зарядки, а не ширина, растянувшаяся, как предсказывалось ранее. Такие результаты могут помочь улучшить планирование литиевых батарей и предотвратить внутренние короткие замыкания, которые могут сократить срок службы батареи.

Исследование обнаружило ранее неизвестные изменения в аноде нано-литиевой батареи до и после зарядки.

Цзянью Хуан, ответственный за исследовательский проект, сказал, что разработанный ими метод производства сверхминиатюрных аккумуляторов может стимулировать дополнительные исследования по производству микробатарей, чтобы получить более полное представление о механизмах, контролирующих производительность аккумуляторов. и надежность. Литий-ионные аккумуляторы на основе нанопроводов будут значительно улучшены по плотности заряда и энергоэффективности по сравнению с существующими литиевыми аккумуляторами. В будущем гибридные автомобили, ноутбуки, мобильные телефоны и другие продукты с литиевыми аккумуляторами могут выиграть.

Поскольку большая часть исследований наноматериалов в настоящее время находится на лабораторной стадии, наноматериалы склонны к агломерации. Следовательно, способы получения наночастиц с контролируемым размером частиц и решения проблемы агломерации этих частиц во время хранения и транспортировки требуют дальнейших исследований.