Το Harvard καινοτομεί στη βελτίωση της απόδοσης των στερεών μπαταριών λιθίου, προωθώντας τεχνολογικές εξελίξεις.
Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι μπαταρίες βάσει λιθίου στερεάς κατάστασης, στις οποίες όλοι εξαρτώμαστε, είναι η απόδοση της ανόδου. Η μεταφορά ιόντων λιθίου και η ελαχιστοποίηση της δημιουργίας δεντριτών είναι κρίσιμα προβλήματα και ευθύνονται για τα ποσοστά φόρτισης/εκφόρτισης και τη διάρκεια ζωής των κυψελών. Μια ομάδα ερευνητών στο Harvard έχει επιδείξει μια μέθοδο για τη χρήση μιας τέτοιας δομής που είναι ευάλωτη σε περιορισμό στην ανόδο από υλικό πυριτίου προκειμένου να προωθήσει την άμεση απόθεση μετάλλου λιθίου, αντί της κυρίαρχης αντίδρασης κράματος.
Δείτε επίσης: Ρωσία: Σύλληψη συμμετεχόντων στην κηδεία του Navalny
Μετά τον αρχικό σχηματισμό του επιπέδου κράματος πυριτίου-λιθίου, τα επόμενα επίπεδα είναι καθαρό λίθιο. Τα σωματίδια πυριτίου σε κλίμακα μικρομέτρων στην ανόδο περιορίζουν τη διαδικασία λιθίωσης (δηλαδή κατά τη φόρτιση), όπου τα ελεύθερα ιόντα λιθίου πιέζονται από το ρεύμα φόρτισης προς την περιοχή της ανόδου. Επειδή τα σωματίδια πυριτίου είναι τόσο μικρά, υπάρχει περιορισμένη επιφάνεια για την ανάμειξη του κράματος, οπότε η άμεση επιχρύσωση μετάλλου του λιθίου προτιμάται, αλλά κρίσιμο είναι ότι συμβαίνει με πολύ ομοιόμορφο τρόπο και έτσι δεν τείνει να προωθεί το σχηματισμό επιβλαβών μεταλλικών δεντριτών.
Δείτε ακόμα: Η Amazon απέκτησε data center που λειτουργεί με πυρηνική ενέργεια
Οι τρέχουσες μπαταρίες λιθίου-ανόδου στερεάς κατάστασης υποφέρουν από την επέκταση της ανόδου κατά τη φόρτιση, η οποία περιορίζει την πρακτικότητά τους στις εφαρμογές υγρού ηλεκτρολύτη. Αυτή η έρευνα δείχνει ότι μια τέτοια ανοδική διαστολή μπορεί να αντιμετωπιστεί χρησιμοποιώντας σωματίδια πυριτίου στην ανόδο και έτσι ανοίγει το δρόμο για καλύτερες μπαταρίες υγρού ηλεκτρολύτη, τέτοιες που χρησιμοποιούμε καθημερινά. Παράλληλα, η ομάδα επιδείκνυσε τη χρήση μιας υβριδικής δομής ανόδου λιθίου-πυριτίου-γερμανίου μαζί με πολλαπλά στρώματα ηλεκτρολύτη, σε μια διάταξη στερεάς κατάστασης. Μετρήθηκε βελτιωμένη σταθερότητα κύκλου και διατήρηση χωρητικότητας, ακόμα και σε πολύ υψηλές πυκνότητες ρεύματος, τόσο σε κυλινδρικές όσο και σε τσέπες κυψέλες.
Δείτε επίσης: Το Bitcoin σημειώνει εντυπωσιακή ανάκαμψη
Τι σημαίνει αυτό στην πράξη – αν μπορεί να εφαρμοστεί στην κοινή υγρή τσέπη κύτταρο – είναι υψηλότερες ποσοστώσεις φόρτισης, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της κυψέλης και υψηλότερη πυκνότητα φόρτισης. Όλα πολύ επιθυμητά στόχοι.
Πηγή πληροφοριών: hackaday.com
