Mikä aiheuttaa jännitteen heikkenemisen litium rikastetuissa NMC-katodimateriaaleissa?

Kalifornian yliopiston San Diegon tiimiin johtama tutkija on julkaissut Nature Energy -lehden artikkelin, joka kertoo, mikä aiheuttaa suorituskykyä vähentävää "jännitteen haalistumista", joka tällä hetkellä vaivaa lupaavaa litium-rikas NMC (nikkeli-magnesiumkoboltti) oksideja.

Dislocations ovat ylimääräisiä atomikerroksia, jotka eivät sovi muutoin täydellisesti jaksottaiseen kiderakenteeseen ", kertoo johtava kirjailija Andrej Singer, joka teki tämän työn UC San Diegon postdoktorin tutkijana." Näiden poikkeamien löytäminen oli suuri yllätys: jos mitä odotimme, että ylimääräiset atomin kerrokset tapahtuisivat täysin erilaisessa orientaatiossa ", kertoo Singell, joka on nyt Cornellin yliopiston tiedekunnassa. Yhdistämällä kokeelliset todisteet teoriaan, tutkimusryhmä totesi, että tämän erityyppisen dislocationin ydintyminen johtaa jännitteen haalistumiseen.

Nature Energy -lehdessä kuvattu tutkimus voi lopulta johtaa uusiin katodimateriaaleihin kiinteän akun paristoihin. Monet tutkijat, mukaan lukien Meng, pitävät kiinteän tilan paristoja yhtenä lupaavimmista tulevaisuuden akun lähestymistavoista. Esimerkiksi litium rikas NMC katodit toimivat suurella jännitteellä ja siksi ne voidaan lopulta yhdistää kiinteän elektrolyytin kanssa, jotka toimivat myös suurella jännitteellä. Paljon kiinnostusta kiinteät akkuihin johtuu siitä, että kiinteiden elektrolyyttien uskotaan olevan turvallisempia kuin perinteisissä nestemäisissä elektrolyytteissä, joita käytetään litiumioniakkuissa.

36v sähköpolkupyörän akku