bedrijfsnieuws over Japan ontwikkelt nieuwe polymeer stevige elektrolyt voor lithium-ionenbatterijen

De onderzoekers bij Tohoku-Universiteit in Japan hebben een polymeerelektrolyt in vaste toestand voor lithium-ionenbatterijen ontwikkeld die veiliger is dan algemeen gebruikte elektrolyten terwijl het handhaven van apparatengeleidingsvermogen.

In een document in dagboekiscience wordt gepubliceerd, verklaarden de wetenschappers dat het vloeibare ethyleencarbonaat (de EG, Ethyleencarbonaat) en zijn gel als lithium-ionenelektrolyten toe te schrijven aan hun voltageweerstand en Ionisch geleidingsvermogen dat werd gekozen. Nochtans, zijn deze materialen zeer brandbaar.

En worden de polymeer stevige elektrolyten beschouwd als om veiliger dan de elektrolyten van de EG. De substanties zoals polyethyleenglycol (PIN, Polyethyleenglycol) zijn voorgesteld als schokbestendige lithium-ionenelektrolyten. Nochtans, kristalliseert de op pin-Gebaseerde polymeerelektrolyt bij kamertemperatuur, resulterend in een dramatische daling in Li-Ionengeleidingsvermogen aan 10-6 S/cm bij kamertemperatuur.

Om dit probleem op te lossen, ontwikkelde een onderzoeksteam van Noordoostelijke Universiteit een nieuwe polymeerelektrolyt in vaste toestand die een poreus polymeermembraan met verscheidene micrometerporiën met een photocrosslinkable op pin-Gebaseerde polymeerelektrolyt combineert.

Deze stevige polymeerelektrolyt bereikt een breed potentieel venster (4.7V), en hoog lithium ionengeleidingsvermogen van 104S/cm, vergelijkbaar met vloeibare elektrolyten en kan aan praktische behoeften voldoen. Het lithium-ionenmigratieaantal is ook hoog (0,39).

wegens het principe van natuurlijke verspreiding, wordt de richting van lithium-ionenvervoer in de elektrolyt niet bevestigd. De afstand van zijn beweging is verscheidene μm aan 10 μm, en het beweegt zich niet altijd lineair tussen elektroden, wat ook één van de redenen voor het bederf van Ionisch geleidingsvermogen is. Maar de nieuwe studie toont aan dat wanneer de photocrosslinkable op pin-Gebaseerde stevige polymeerelektrolyten met micron-schaal poreuze membranen worden gecombineerd, de prestaties beduidend kunnen worden verbeterd.

Volgens de onderzoekers, voert de polymeerelektrolyt in vaste toestand niet alleen maar ook goed verhindert effectief de vorming van lithiumdendrieten die uit kortsluitingen veroorzaken.