Wajerumani walifikiria jinsi ya kuongeza uwezo wa betri za lithiamu-ion kwa theluthi moja

Watafiti kutoka Taasisi ya Teknolojia ya Ujerumani Karlsruhe (KIT) iliyochapishwa ilichapisha makala katika Nature Communications iliyoelezea utaratibu wa uharibifu wa cathode katika betri za lithiamu-ioni za nishati nyingi. Utafiti ulifanyika kama sehemu ya ukuzaji wa betri zilizo na uwezo ulioongezeka na ufanisi. Bila ufahamu sahihi wa michakato ya uharibifu wa cathode, haiwezekani kuongeza ufanisi uwezo wa betri kwa ufanisi wa juu, ambayo ni muhimu kwa ajili ya maendeleo ya magari ya umeme. Wanasayansi wana hakika kwamba ujuzi uliopatikana utaruhusu uwezo wa betri za lithiamu-ioni kuongezeka kwa 30%.

Betri za utendaji wa juu kwa magari na programu zingine zinahitaji muundo tofauti wa cathode. Katika betri za kisasa za lithiamu-ioni, cathode ni muundo wa multilayer wa oksidi na uwiano tofauti wa nickel, manganese na cobalt. Betri za nishati ya juu zinahitaji cathodes iliyoboreshwa ya manganese na lithiamu ya ziada, ambayo huongeza uwezo wa kuhifadhi nishati kwa kila kitengo cha ujazo / wingi wa nyenzo za cathode. Lakini nyenzo hizo zilikuwa chini ya uharibifu wa haraka.

Wakati wa operesheni ya kawaida, wakati cathode inakuwa tajiri au inapoteza ioni za lithiamu, nyenzo za cathode za juu-nishati zinaharibiwa. Baada ya muda fulani, oksidi iliyotiwa safu hugeuka kuwa muundo wa fuwele na sifa mbaya sana za electrochemical. Hii hutokea tayari katika hatua za mwanzo za uendeshaji wa betri, ambayo inasababisha kupungua kwa kasi kwa malipo ya wastani na maadili ya kutokwa.

Katika mfululizo wa majaribio, wanasayansi wa Ujerumani waligundua kuwa uharibifu haufanyiki moja kwa moja, lakini kwa njia isiyo ya moja kwa moja kupitia malezi ya athari ngumu-kuamua na kuundwa kwa chumvi imara yenye lithiamu. Kwa kuongeza, oksijeni inaonekana kuwa na jukumu muhimu katika athari. Watafiti pia waliweza kupata hitimisho mpya kuhusu michakato ya kemikali katika betri za lithiamu-ioni ambazo haziwezi kusababisha uharibifu wa cathode. Kwa kutumia matokeo yaliyopatikana, wanasayansi wanatarajia kupunguza uharibifu wa cathode na hatimaye kuendeleza aina mpya ya betri yenye uwezo ulioongezeka.

Chanzo: 3dnews.ru