Литий-ионные батареи с жидким электролитом
Опубликовано: 25.02.2019
Исследователи из Центрального научно-исследовательского института электроэнергетики (CRIEPI) в Японии разработали новый тип катода, который улучшает производительность литий-ионных батарей, в которых используется ионная жидкость в качестве электролита.
В отличие от органических растворителей, обычно используемых в качестве электролита в литий-ионной аккумуляторной батарее, ионные жидкости комнатной температуры (RTIL) являются негорючими и нелетучими. Однако у РТИ не хватает электрохимической стабильности вплоть до потенциала восстановления лития.
Фторид- Ионные аккумуляторы
Батареи, разработанные с новым катодом, имеют на 30% большую емкость для хранения заряда и могут заряжаться в три раза чаще, чем другие литий-ионные батареи с ионным жидким электролитом, согласно CRIEPI .
Исследователи использовали смесь катионов аммония и имидных анионов в жидкости. Сепаратор, просачивающийся в этой жидкости, зажат между катодом и анодом. Во время зарядки ионы лития растворяются с катода и мигрируют на анод через сепаратор.
Литий-йодный элемент
Чтобы изготовить новый катод, команда применила нанолидер оксида циркония (ZrO2) на катоде литий-кобальта (LiCoO2). В предыдущих версиях катода частицы оксида кобальта лития выделяли кислород при высоком напряжении во время подзарядки, окисления и разрушения катионов в ионной жидкости.
Покрывая частицы, институт улучшил стабильность материала катода, тем самым позволяя перезаряжать батарею с использованием более высокого напряжения.
В результате получается аккумуляторная батарея с более высокой емкостью для хранения заряда и способность обрабатывать в два-три раза больше циклов перезарядки в сравнении с своими предшественниками. Несмотря на то, что недавно разработанная аккумуляторная батарея теряет 15% емкости заряда после 100 цикла перезарядки, она представляет собой шаг вперед в попытке разработать практическую литий-ионную батарею на основе ионного жидкого электролита.