SEI ارتقا یافته در باتریهای لیتیوم یون
ازآنجاکه تقاضا برای باتریهای لیتیوم یون حاوی آند لیتیوم با چگالی انرژی بالاتر بهمنظور استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی، گوشیهای هوشمند و پهبادها در حال افزایش است، مشکل ناپایداری SEI باعث توقف توسعه این باتریها شده است. به گفته محققان دانشگاه Pen State، ساخت باتریهای قابل شارژ لیتیومی با چگالی انرژی بالا و ایمنی بهتر از طریق ایجاد یک نوع فصل مشترک جامد-الکترولیت (SEI) جدید امکانپذیر شده است.
لایه SEI
لایه SEI بسیار مهم است و بهطور طبیعی با واکنش بین لیتیوم و الکترولیت تشکیل میشود، اما رفتار مطلوبی ندارد و باعث ایجاد مشکلات زیادی میگردد.
” بیشتر بخوانید: لایهی SEI در باتری لیتیوم یون (قسمت اول) “
تخریب SEI که به میزان کمتری شناخته شده است، در تشکیل دندریتها مشارکت میکند، که در اثر این پدیده، سوزنهای تشکیلشده از الکترود لیتیوم رشد کرده و اثر منفی بر عملکرد و ایمنی باتری بر جای میگذارد. به تازگی محققان از یک کامپوزیت پلیمری برای ایجاد یک SEI مصنوعی بسیار بهتر استفاده کردهاند.
SEI ارتقا یافته
SEI ارتقا یافته یک پلیمر کامپوزیتی فعال (واکنشدهنده) شامل نمک پلیمری لیتیوم، نانو ذرات لیتیوم فلوراید و ورقههای اکسید گرافن است. پلیمری که طراحی شده با سطح فلز لیتیوم واکنش میدهند و از این طریق پیوندهای چنگالی شکل ایجاد میکنند.
“بیشتر بخوانید: لایهی SEI (قسمت دوم) “
این لایه باعث ایجاد خاصیت محافظتی در سطح لیتیوم میگردد، بهگونهای که فلز لیتیوم دیگر با مولکولهای موجود در الکترولیت واکنش نمیدهد. این نانو ورقهها بهعنوان یک سد مکانیکی برای جلوگیری از تشکیل دندریتها بر روی فلز لیتیوم عمل میکند.
این پلیمر واکنشپذیر همچنین وزن و هزینه ساخت را کاهش میدهد که نویدبخش آینده خوبی برای باتریهای لیتیوم یون حاوی آند لیتیوم است. با یک SEI ارتقا یافته، امکان دو برابر کردن چگالی انرژی باتریهای فعلی همراه با ایجاد عمر و ایمنی بیشتر در آنها وجود دارد.
تاریخ انتشار:2019/03
منبع: nature.com
نویسنده: محسن کریم پور
ویراستار: حسین جعفری پور
