De batterij die 630 km kan rijden op een enkele lading

Home > Media > De batterij die 630 km meegaat op één lading

Een elektrode werd vervaardigd door een ionengeleidende laag bestaande uit polyethyleeniminepolymeer, zilver, lithiumzout en roet op het oppervlak van een koperen stroomcollector te coaten. Het op deze manier vervaardigde ionengeleidende substraat kan de batterij bedienen door lithiumionen effectief te ontvangen en vrij te geven tijdens het opladen en ontladen.

CREDIT
POSTECH

Abstract:
Alleen al vorig jaar overtrof het aantal nieuw geregistreerde elektrische voertuigen (EV's) in Korea de 100,000 eenheden. Noorwegen is het enige andere land dat zulke cijfers evenaart. De kernmaterialen die de levensduur van de batterij en de laadsnelheid van nu veelvoorkomende EV's bepalen, zijn anodematerialen. De binnenlandse batterij-industrie in Korea heeft zich ingespannen om revolutionaire manieren te vinden om de batterijcapaciteit te vergroten door nieuwe technologieën of andere anodematerialen te introduceren. Maar wat als we anodematerialen helemaal afschaffen?

De batterij die 630 km meegaat op één lading

Pohang, Zuid-Korea | Geplaatst op 7 oktober 2022

Een POSTECH-onderzoeksteam onder leiding van professor Soojin Park en promovendus Sungjin Cho (Department of Chemistry) in samenwerking met Professor Dong-Hwa Seo en Dr. Dong Yeon Kim (School of Energy and Chemical Engineering) aan het Ulsan Institute of Science and Technology (UNIST ) hebben anodevrije lithiumbatterijen ontwikkeld met een lange levensduur van de batterij na één keer opladen.

De nieuw ontwikkelde anodevrije batterij heeft een volumetrische energiedichtheid van 977Wh/L, wat 40% hoger is dan de conventionele batterijen (700wh/L). Dit betekent dat de batterij 630 km kan rijden op een enkele lading.

Batterijen veranderen gewoonlijk de structuur van anodematerialen wanneer lithiumionen van en naar de elektrode stromen tijdens herhaaldelijk opladen en ontladen. Dit is de reden waarom de batterijcapaciteit na verloop van tijd afneemt. Men dacht dat als het mogelijk zou zijn om alleen te laden en te ontladen met een kale anodestroomcollector zonder anodematerialen, de energiedichtheid - die de batterijcapaciteit bepaalt - zou toenemen. Deze methode had echter een kritieke zwakte die een aanzienlijke zwelling van het anodevolume veroorzaakt en de levensduur van de batterij verkort. Het zwol op omdat er geen stabiele opslag voor lithium in de anode was.

Om dit probleem op te lossen, slaagde het onderzoeksteam erin een anodevrije batterij te ontwikkelen in een veelgebruikte vloeibare elektrolyt op basis van carbonaat door een ionengeleidend substraat toe te voegen. Het substraat vormt niet alleen een anodebeschermende laag, maar helpt ook de bulkexpansie van de anode te minimaliseren.

De studie toont aan dat de batterij gedurende een lange periode een hoge capaciteit van 4.2 mAh cm-2 en een hoge stroomdichtheid van 2.1 mA cm-2 behield in de op carbonaat gebaseerde vloeibare elektrolyt. Ook werd zowel in theorie als door experimenten bewezen dat substraten lithium kunnen opslaan.

Wat verder nog meer aandacht trekt, is dat het team met succes de halfcellen in vaste toestand heeft gedemonstreerd met behulp van op argyrodiet gebaseerde, op sulfide gebaseerde vaste elektrolyt. Verwacht wordt dat deze batterij de commercialisering van niet-explosieve batterijen zal versnellen, aangezien deze een hoge capaciteit behoudt gedurende langere perioden.

De studie die onlangs is gepubliceerd in Advanced Functional Materials werd gefinancierd door het Alchemist-project.

####

Voor meer informatie, klik hier

Kontakte:
Jinyoung Huhu
Pohang Universiteit voor Wetenschap & Technologie (POSTECH)
Kantoor: 82-54-279-2415

Als u een opmerking heeft, alstublieft Neem contact op met ons op.

Uitgevers van nieuwsberichten, niet 7th Wave, Inc. of Nanotechnology Now, zijn zelf verantwoordelijk voor de juistheid van de inhoud.

Bladwijzer: