浦項科学技術大学の研究チームは、アノードを使用しないリチウム電池の開発に成功しました。このプロジェクトは、エネルギー密度の最大化を達成し、通常のバッテリーと比較して 40% 向上させます。チームの成果は Advanced Functional Materials に掲載されました。
浦項科学技術大学 (POSTECH) の研究チームは、パク スージン教授とチョ ソンジン博士 (化学科) が率い、ソ ドンファ教授とキム ドン ヨン博士 (エネルギー化学工学院) と協力しています。 ) 蔚山科学技術研究院 (UNIST) は、1 回の充電で長時間持続するアノードのないリチウム電池を開発しました。
韓国のバッテリー産業は、新しい技術やその他のアノード材料を導入することで、バッテリー容量を増やす革新的な方法を見つけることに取り組んできましたが、最終的に解決策はさらに簡単になりました.チームは次のように考えました:「腐食によってバッテリーの寿命と効率に影響を与える陽極材料を完全に取り除くとしたらどうなるでしょうか?」.
新しいアノードフリーバッテリーの体積エネルギー密度は 977Wh/L で、従来のバッテリー (700Wh/L) よりも 40% 高くなります。
電池は通常、充電と放電を繰り返す間にリチウムイオンが電極に出入りするため、アノード材料の結晶構造を変化させます。このため、バッテリー容量は時間の経過とともに減少します。負極材を使わず、むき出しの負極集電体だけで充放電ができれば、電池の容量を決めるエネルギー密度が上がると考えられていました。ただし、この方法には重要なスイート スポットがあり、これがアノード ボリュームの大幅な膨張を引き起こし、バッテリーの寿命を縮めます。膨張は、アノードに安定したリチウム貯蔵が存在しないためです。
この問題を克服するために、研究チームは、イオン伝導性基質を追加することにより、一般的に使用される炭酸塩ベースの液体電解質でアノードを使用しないバッテリーの開発に成功しました。基板は、アノードの保護層を形成するだけでなく、アノードの体積膨張を最小限に抑えるのにも役立ちます。
チームの研究では、電池が炭酸塩ベースの液体電解質中で長時間にわたって 4.2mAh cm-2 の高容量と 2.1mA cm-2 の高電流密度を維持することが示されました。また、理論と実験の両方で、基板がリチウムを貯蔵できることも示されています。さらに注目を集めているのは、研究チームがアルギロダイト硫化物ベースの固体電解質を使用した固体半電池の実証に成功したことです。この電池は、高容量を長期間維持できることから、非爆発性電池の実用化を加速させることが期待されています。
実際には、「アノードなし」のバッテリーについて話すのは正しくありません。アノードはそこにあり、前述の保護基板に形成されますが、実際には継続的に更新されるため、持続時間の問題は最小限に抑えられます。研究は興味深いものですが、まだ初期段階にあるため、さらにひねりを加えることを期待しましょう.
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革新的な記事！高麗大学は、 ScenariEconomici.itから得られる電流よりも 40% 高いエネルギー密度のリチウム電池を作成します。
これは、Wed, 12 Oct 2022 09:00:50 +0000 の https://scenarieconomici.it/innovativo-universita-coreana-crea-batteria-al-litio-con-densita-energetica-del-40-superiore-alle-attuali/ で Scenari Economici に公開された記事の自動翻訳です。