НОВОСТИ О ФТОРОПЛАСТАХ

 

Профессор Пак Су Джин (слева) и доктор Ли Юнг-ин (справа) разработали литий содержащий проводящий композитный слой. Как утверждает профессор, если технология производства аккумуляторов будет расширена за счет использования литий-металлического электрода, способного к высокоскоростной зарядке и высокой выходной мощности при применении анодных материалов высокой емкости следующего поколения, то следует ожидать скорую коммерциализацию такого высокопроизводительного и безопасного аккумулятора.

Самая большая проблема для электромобилей — это производительность аккумулятора. Она напрямую связана со значительным увеличением расстояния, которое вы сможете проехать на одном заряде. В то время как страны во всем мире обеспокоены тем, как резко повысить производительность батарей, плотность энергии литий-металлического аккумулятора в десять раз выше, чем у обычно используемых литий-ионных батарей, но недостатком первых являются литий-металлические катоды, которые не могут быть коммерциализированы из-за опасений взрыва. Корейская исследовательская группа решила эту проблему.

В обычной ионно-литиевой батарее используется графитный электрод. Если вместо графита использовать металл, емкость устройства увеличивается в 10 раз или в 3 раза по мощности, и можно значительно повысить эффективность аккумулятора даже небольшого размера. Однако, когда в качестве отрицательного электрода используется такой металл как литий, реакционная способность электрода повышается, а когда аккумулятор заряжается, литий мигрирует в противоположном от электрода направлении и пронзает подобно игле окружающую среду. Это может привести к взрыву или разрушению электрической ячейки.

Чтобы предотвратить это явление, команда разработала композитную мембрану из проводящего литийсодержащего оксида (литий-титановый оксид Li₂TiO₃) и органической компоненты (фторсодержащий сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом: PVDF-HFP, в России фторопласт-62 прим. ред.) для предотвращения образования растущих дендритных кристаллов. Композитная мембрана сама по себе не способна предотвратить эффект роста литиевых кристаллов, но заполняет собой пустое пространство и способствует разделению элемента, тем самым обеспечивая стабильность аккумулятора, увеличивая срок его службы. Пак Су Джин отметил, что им также удалось реализовать в литий-металлических аккумуляторах высокую скорость зарядки и высокую выходную мощность, используя различные высоковольтные анодные материалы нового поколения (NCM811, LNMO, LMO).

Проводящий литий неорганический слой, который представляет собой разработанную командой композитную мембрану, может быть нанесен и на привычный электролит на основе карбоната, без дорогостоящих изменений, поскольку он может использоваться без замены стандартной системы.

Профессор Пак Су Джин из POSTECH сказал: «Недавно разработанная литий-ионная проводящая неорганическая/органическая композитная мембрана может легко наноситься на аккумуляторы следующего поколения и будет способствовать коммерциализации литий-металлических батарей».

Результаты этого исследования были опубликованы в 14-м выпуске Международного журнала общества передовых энергетических материалов.

 

Источник Veritas Alpha