Збереже 97% ємності після 100 циклів: вчені створили поліпшену літій-іонну батарею

Група вчених під керівництвом професора Донгвука Хана з Сеульського національного університету науки і технологій у Південній Кореї розробила інноваційну технологію для поліпшення літій-іонних акумуляторів. Про це йдеться у пресрелізі, опублікованому на сайті PR Newswire.

Повідомляється, що вчені модифікували катоди LNMO (літій-нікель-марганцевого оксиду) для збільшення терміну служби, стабільності та щільності енергії літій-іонних батарей. LNMO вважається перспективним матеріалом для високовольтних катодів, але йому притаманні небажані побічні реакції, що знижують його продуктивність, такі як розкладання електроліту.

Для підвищення продуктивності катодів LNMO професор Донгвук Хан і його команда представили подвійний інженерний підхід. Науковці спроектували Li-вакантні підповерхневі шляхи для поліпшення міграції іонів літію та захисний шар, збагачений K₂CO₃, для захисту катода від розкладання електроліту.

"Синергетичний ефект цих шарів призводить до чудової продуктивності електрохімічного циклу заряду/розряду та підвищеної термічної стабільності катодів LNMO", — заявив Донгвук Хан.

Спочатку звичайні катоди LNMO (R-LNMO) були синтезовані з використанням соосаджених гідротермальних реакцій, а потім твердофазних реакцій. Потім підготовлені катоди R-LNMO піддали поверхневій модифікації шляхом обробки частинок водним розчином KOH. Це призвело до утворення поверхнево-модифікованих LNMO (LNMO_KOH).

Під час тестування поліпшені катоди показали розрядну ємність приблизно в 110 мАг/г з 97% збереженням ємності після 100 циклів, що є помітним поліпшенням порівняно з розрядною ємністю 89 мАг/г і 91% збереженням необроблених катодів LNMO. Ба більше, матеріал продемонстрував потенціал для більш швидкого заряджання.

"Наша технологія не обмежується LNMO, але може також застосовуватися до комерційних катодних матеріалів, включно з високопродуктивними Li[Ni1-y-zCoyMnz]O2 (NMC) і LiFePO4 (LFP). Ми вважаємо, що це сприятиме розширенню застосування батарей у великогабаритних електромобілях і системах зберігання енергії, забезпечуючи високу щільність енергії та виняткову безпеку", — підсумував професор Хан.

Нагадаємо, група дослідників з Єльського університету розробила інноваційний "дірявий" акумулятор, який згинається на 180 градусів і пропускає повітря.

Зі свого боку вчені з Американського хімічного товариства розробили поліпшену алюмінієво-іонну батарею.