Новости од индустријата

Преобразба на манган за литиум-јонски батерии

2021-03-26
Преобразба на манган за литиум-јонски батерии

22 март 2021 година - складирање на енергија на литиум-јонска батерија складирање на енергија на литиум-јон
Катодите без кобалт би можеле да се борат против проблемите со снабдување со користење на еден од најевтините достапни метали.
Американски истражувачи направија литиум-јонска батерија која користи манган како катоден материјал наместо традиционален кобалт или никел. Работата може да понуди ефтина и обилна алтернатива на овие сè поскапи и ограничени ресурси, обезбедувајќи начин да се задоволи рапидно растечката побарувачка за складирање на енергија од литиум-јони.

Повеќето катоди на литиум-јонски батерии зависат од кобалт или никел, бидејќи тие лесно ги одржуваат структурите слоевити и подредени. Но, во 2014 година група на Институтот за технологија во Масачусетс (МИТ) предводена од Гербранд Седер покажа дека литиум-јонските батерии со нарушена структура можат да работат сè додека се богати со литиум, отворајќи ја можноста да се испробаат нови, а можеби и подобро, материјали.

Цедер и неговите колеги од Универзитетот во Калифорнија и Националната лабораторија Лоренс Беркли, САД, сега развија литиум-јонска батерија со нарушена катода на база на манган и покажаа дека потенцијално може да складира повеќе енергија отколку кобалт или никел. „Нашата идеја беше дека ако можеме да направиме катоди каде што не се грижиме за слоевитоста, можеме да користиме многу поширок спектар на метали“, вели водечкиот автор Jinинхјук Ли од МИТ. „Одлучивме да бараме манган, бидејќи тој е еден од најевтините метали што се на располагање“

Манганот веќе се користи во традиционалните катоди со слоеви на литиум-јонски батерии, но како стабилизирачки метал со мало учество во складирањето на електрони. Неодамнешните обиди да се направат катоди чисто од нарушен манган и други метални оксиди се ограничени затоа што стануваат нестабилни и губат капацитет поради премногу активност на редокс на кислород кога јони на литиум се движат од катода кон анода базирана на литиум при полнење.

За да се намали оваа активност и да се добие катода со манган оксид со висок капацитет, тимот на Седер најде начин да го натера манганот да разменува два електрони, што прават катодите базирани на никел, наместо една. Ова вклучувало намалување на валентноста на манганот до Mn2 + со замена на некои кислородни анјони со пониска валентни флуорни анјони при разменување на некои катјони со манган со повисоковалентни јони на ниобиум и титаниум. Ова значеше дека двојниот редокс на катјоните од манган може да се појави од Mn2 + до Mn4 +, дозволувајќи им на голем дел од јони на литиум да се движат од катодата до литиумската анода, без да станат нестабилни.

„Резултатите од нашата лабораториска скала [тест за велосипедизам на батерии] покажуваат доста поголема густина на енергија на нашите катоди (~ 1000 Wh / kg) во споредба со онаа на постојните катоди (600 â 700 Wh / kg), ™ вели Цедер. „Но, нашите податоци не се во комерцијална скала, затоа треба да следат понатамошни тестови и оптимизација на нашите материјали“.

„Додека се потребни дополнителни подобрувања во стабилноста на циклусот за практични апликации, пријавената стратегија ветува многу и овозможува широко истражување на разни високи валентни катјони“, коментира Глеб Јушин, кој истражува зачувување на енергијата на Институтот за технологија во Georgiaорџија , САД „Потребата да се намали напонот на ќелијата на многу ниски вредности може да создаде бариера за примена на пријавената технологија на електронски уреди, но не треба да претставува голема работа за автомобилските апликации“.


Тел: 86-0755-33065435
Пошта: [email protected]
Веб: www.vtcbattery.com
Адреса: Не 10, патот JinинЛинг, индустриски парк ongонгаи, град Хуижоу, Кина

Hotешки клучни зборови: полимерна литиумска батерија, производител на полимерна литиумска батерија, батерија Lifepo4, литиум-јонски полимерни (LiPo) батерии, Li-ion батерија, LiSoci2, NiMH-NiCD батерија, Батерија BMS


Во секојдневниот живот, дознајте повеќе за употребата на литиумски батерии, особено уреди за полнење и мобилни телефони, за да избегнете експлозии предизвикани од полнење премногу долго