Vad sägs om nano-litiumbatterier?

Nanomaterial används för att förbättra den elektrokemiska prestandan hos litiumjonbatteri anodmaterial med uppenbara effekter. Nanomaterial som används i litiumjonbatterier, men för elektroder med stora volymförändringar under laddning och urladdning kan problemet med elektrodpulver minskas kraftigt och cykelegenskaperna för elektroder med större dimensioner förbättras avsevärt.

Jianyu Huang från Sandia National Laboratory i USA och hans forskargrupp hävdade att de framgångsrikt har utvecklat världens minsta litiumjonbatteri, som tillverkades under ett projektionselektronmikroskop vid Center for Inductive Nanotechnology (CINT). av.

Anodet på nano-litiumbatteriet består av en tenndioxid-nanotråd med en diameter på 100 nm och en längd på 10 μm, vilket bara är 1/7000: e av ett mänskligt hår. Nano-batteriet består också av en 3 mm lång litiumkobaltoxidkatod och en jonisk flytande elektrolyt. , Slutför" montering" under projektionselektronmikroskopet.

Utvecklare hoppades ursprungligen att använda den för att djupt förstå förändringarna av atomstrukturen hos litiumbatterier under laddning och urladdning för att hitta sätt att förbättra uteffekten och energitätheten hos litiumjonbatterier. I studien upptäckte de oväntat att längden på tenndioxidenanotrådarna nästan fördubblades under laddningsprocessen snarare än att bredden sträcktes som tidigare förutsagt. Sådana resultat kan hjälpa till att förbättra planeringen av litiumbatterier och förhindra interna kortslutningar som kan förkorta batteriets livslängd.

Studien fann de tidigare okända förändringarna i anoden på nano-litiumbatteriet före och efter laddning.

Jianyu Huang, som är ansvarig för forskningsprojektet, sa att den ultra-miniatyrbatteritillverkningsmetod som de utvecklat kan stimulera mer forskning om tillverkning av mikrobatterier för att få en mer omfattande förståelse för de mekanismer som styr batteriets prestanda och tillförlitlighet. Nanowire-baserade litiumjonbatterier kommer att förbättras avsevärt i laddningstäthet och energieffektivitet jämfört med befintliga litiumbatterier. I framtiden kan hybridfordon, bärbara datorer, mobiltelefoner och andra litiumbatteriprodukter ha nytta.

Eftersom det mesta av forskningen om nanomaterial för närvarande befinner sig i laboratoriefasen är nanomaterial benägna att agglomerering. Därför behöver man undersöka hur man förbereder nanopartiklar med kontrollerbar partikelstorlek och löser agglomereringsproblemet med dessa partiklar under lagring och transport.