Che ne dici delle batterie al litio nano?

I nanomateriali vengono utilizzati per migliorare le prestazioni elettrochimiche dei materiali degli anodi delle batterie agli ioni di litio con effetti evidenti. Nanomateriali utilizzati nelle batterie agli ioni di litio, sebbene per elettrodi con grandi variazioni di volume durante la carica e la scarica, il problema della polverizzazione degli elettrodi può essere notevolmente ridotto e le caratteristiche del ciclo di elettrodi di dimensioni maggiori sono notevolmente migliorate.

Jianyu Huang del Sandia National Laboratory negli Stati Uniti e il suo team di ricerca hanno affermato di aver sviluppato con successo la più piccola batteria agli ioni di litio del mondo, prodotta con un microscopio elettronico a proiezione presso il Center for Inductive Nanotechnology (CINT). di.

L'anodo della batteria al nano-litio è costituito da un nanofilo di biossido di stagno con un diametro di 100 nm e una lunghezza di 10 μm, che è solo 1/7000 di un capello umano. La nano-batteria è inoltre composta da un catodo di ossido di litio-cobalto lungo 3 mm e un elettrolita liquido ionico. , Completare l'assieme"" sotto il microscopio elettronico a proiezione.

Gli sviluppatori inizialmente speravano di utilizzarlo per comprendere a fondo i cambiamenti della struttura atomica delle batterie al litio durante la carica e la scarica, in modo da trovare modi per migliorare la potenza di uscita e la densità energetica delle batterie agli ioni di litio. Nello studio, hanno scoperto inaspettatamente che la lunghezza dei nanofili di biossido di stagno è quasi raddoppiata durante il processo di carica, piuttosto che la larghezza allungata come previsto in precedenza. Tali risultati possono aiutare a migliorare la pianificazione della batteria al litio e prevenire cortocircuiti interni che possono ridurre la durata della batteria.

Lo studio ha rilevato i cambiamenti precedentemente sconosciuti nell'anodo della batteria al nano-litio prima e dopo la ricarica.

Jianyu Huang, responsabile del progetto di ricerca, ha affermato che il metodo di produzione di batterie ultra-miniaturizzate che hanno sviluppato può stimolare ulteriori ricerche sulla produzione di microbatterie, in modo da avere una comprensione più completa dei meccanismi che controllano le prestazioni della batteria e affidabilità. Le batterie agli ioni di litio basate su nanofili saranno notevolmente migliorate in termini di densità di carica ed efficienza energetica rispetto alle batterie al litio esistenti. In futuro, potrebbero trarne vantaggio veicoli ibridi, notebook, telefoni cellulari e altri prodotti con batterie al litio.

Poiché la maggior parte della ricerca sui nanomateriali è attualmente in fase di laboratorio, i nanomateriali sono soggetti ad agglomerati. Pertanto, come preparare nanoparticelle con dimensioni delle particelle controllabili e risolvere il problema di agglomerazione di queste particelle durante lo stoccaggio e il trasporto richiede ulteriori ricerche.