Nuovi progressi nella ricerca e sviluppo di nuove batterie al litio metallo organico allo 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 dalCollegedei Materiali e dell'Energia dell'Università dello Yunnan il 17 che il team del Professor Guo Hong delCollegeha recentemente compiuto gli ultimi progressi nella ricerca e nello sviluppo di nuove batterie organiche al litio metallo allo stato solido e nella rivista internazionale"Energia del carbonio"ha pubblicato risultati di ricerca rilevanti.

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

Negli ultimi anni, gli elettroliti polimerici organici hanno gradualmente attirato l'attenzione grazie ai loro vantaggi come flessibilità eessendopellicole facili da formare. I materiali della struttura organica covalente sono una specie divettore per promettente elettrolita solido monoione, ma i ricercatori devono studiare in profondità il numero di siti attivi,ETL'effetto della struttura scheletrica sulla conduttività degli ioni di litio, sul numero di migrazione e sulle prestazioni della batteria.

Sulla base dello stato e dei problemi attuali della ricerca e in combinazione con la precedente fondazione di ricerca, il team del professor Guo Hong ha progettato e preparato tre tipi di Cmateriale conduttore singolo agli ioni di litio con telaio organico ovalente regolato da carbossilato di litio. Dagli effetti di diverse strutture strutturali e dal numero di siti attivi sulla conduttività e sul numero di migrazione degli ioni di litio, combinati con calcoli teorici, hanno studiato approfonditamente 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 allo stato solidocon litio metallico come elettrodo negativo, cicloesanone organico a piccole molecole come elettrodo positivo e il conduttore a ione singolo costruito come elettrolita a stato solido.

I risultati dei test prestazionali 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 dei materiali catodici organici a piccole molecole negli elettroliti. Questa strategia fornisce importanti basi teoriche e supporto tecnico perbatterie al litio metallo-organiche ad alta efficienza quasi allo stato solido.

Fonte: Scienza e tecnologia quotidiana