Schematisk illustration av den föreslagna undertryckande effekten av Li dendritisk tillväxt genom tillsats av Mg-salt. Upphovsman:Royal Society of Chemistry
Ett team av forskare från Shinshu University i Japan har hittat ett nytt sätt att dämpa några av de potentiella farorna med litiumjonbatterier. Forskarna, ledd av Susumu Arai, professor vid Shinshu University, publicerade sina resultat nyligen i Fysisk kemi Kemisk fysik .
Litiumjonbatterier, används vanligtvis i elfordon och smarta nät, är nyckeln till en koldioxidsnål framtid, enligt författarna. Problemet är att medan litium teoretiskt sett kan leda elektricitet vid hög kapacitet, det resulterar också i vad som kallas termisk runaway under laddnings- och urladdningscykeln.
"Litiummetall är i sig olämplig för användning i laddningsbara batterier på grund av vissa säkerhetsrisker, "sade Arai." Upprepad litiumavsättning/upplösning under laddning/urladdning kan orsaka allvarliga olyckor på grund av avsättning av litiumdendrit som tränger in i separatorn och orsakar intern kortslutning. "
I takt med att behovet av batterier med mer energikapacitet ökar, behovet av säkrare lagring i batteriet blir också kritiskt. Litiumdendriter, uppkallad efter deras biologiska bröder, gren från en huvudkälla och skicka elektriska impulser på platser som kanske inte är säkrade.
"Ett antal tillvägagångssätt har utvecklats för att förhindra tillväxt av litiumdendriter som är komplicerade och har vissa problem, "sa Masahrio Shimizu, en biträdande professor och tidningens första författare "Däremot, vår strategi att tillsätta magnesiumsalt är extremt enkel. "
Forskarna introducerade en typ av magnesiumsalt som kan kombineras med litium för att stoppa dendritisk förgrening. Det fungerade, men de hade svårt att vända, vilket är nödvändigt i laddningsbara batterier. Nu, forskarna studerar fördelarna med andra typer av magnesiumsalter, samt arbeta för att förbättra saltets elektrokemiska stabilitet i kombination med litium för att underlätta vändningen. Forskarna hoppas kunna lösa problemen med denna pläteringsteknik och så småningom uppnå ett kompakt och högkapacitetsbatteri.
"Vi strävar efter att visa den avsevärt förbättrade reversibiliteten av litiumavsättning/upplösning och att uppnå stabil drift i minst 1, 000 cykler, "sa Arai." Det yttersta målet är att skapa batterier för 500 kilometer med full laddning i elfordon. "
