Nuovi progressi nella ricerca e sviluppo di nuove batterie organiche al litio metallico a stato solido

Grazie alla sua buona sicurezza e all'elevata capacità teorica, la ricerca e lo sviluppo di batterie al litio metallico a stato solido con elettroliti a stato solido anziché elettroliti liquidi ha attirato molta attenzione, quindi anche lo sviluppo di elettroliti a stato solido è particolarmente importante. Il giornalista ha appreso dalUniversitàdi Materiali ed Energia dell'Università dello Yunnan il 17 che il team del Professor Guo Hong delUniversitàha recentemente compiuto gli ultimi progressi nella ricerca e nello sviluppo di nuove batterie organiche al litio metallico a stato solido e nella rivista internazionale"Energia di carbonio"ha pubblicato risultati di ricerca rilevanti.

La ricerca e la produzione precedenti si sono concentrate principalmente su elettroliti inorganici come solfuri, alogenuri e ossidi. Tuttavia, questi elettroliti solidi presentano carenze come rigidità e sensibilità all'aria, che influiscono sulla stabilità interfacciale e sulle prestazioni del ciclo e della velocità delle batterie.

Negli ultimi anni, gli elettroliti polimerici organici hanno gradualmente attirato l'attenzione grazie ai loro vantaggi come flessibilità eessendofilm facili da formare. I materiali organici covalenti sono un tipo divettore per promettente elettrolita solido a ione singolo, ma i ricercatori devono studiare in profondità il numero di siti attivi,etL'effetto della struttura dello scheletro sulla conducibilità degli ioni di litio, il numero di migrazione e le prestazioni della batteria.

Sulla base dello stato attuale della ricerca e dei problemi, e in combinazione con la precedente fondazione di ricerca, il team del professor Guo Hong ha progettato e preparato tre tipi di cmateriale conduttore a ioni di litio a struttura organica ovalente regolato da carbossilato di litio. Dagli effetti di diverse strutture quadro e dal numero di siti attivi sulla conduttività e numero di migrazione degli ioni di litio, combinati con calcoli teorici, hanno studiato a fondo la distribuzione del potenziale elettrostatico dei tre materiali e hanno utilizzato calcoli della teoria del funzionale della densità per analizzare la migrazione percorso degli ioni di litio e differenza di barriera energetica.

Successivamente, il gruppo di ricerca ha riunito abatteria quasi a stato solidocon litio metallico come elettrodo negativo, piccola molecola organica cicloesanone come elettrodo positivo e il conduttore a ione singolo costruito come elettrolita a stato solido.

I risultati dei test di prestazione e dei calcoli teorici mostrano che i conduttori a ione singolo possono inibire efficacemente la crescita del litiocristallie le batterie quasi allo stato solido possono risolvere la dissoluzione di materiali catodici organici a piccole molecole negli elettroliti. Questa strategia fornisce importanti basi teoriche e supporto tecnico perbatterie organiche al litio metallico quasi allo stato solido ad alta efficienza.

Fonte: Quotidiano di scienza e tecnologia