Home / ENERGY

Selasa, 20 September 2022 - 11:12 WIB

Cara bebas kerusakan untuk mengukur kesehatan baterai generasi berikutnya untuk kendaraan listrik


Bahan & Antarmuka Terapan ACS (2022). DOI: 10.1021/acsami.2c09841″ width=”500″ height=”260″/>

abstrak grafis. Kredit: Bahan & Antarmuka Terapan ACS (2022). DOI: 10.1021/acsami.2c09841

Para peneliti dari Tokyo Metropolitan University telah menunjukkan bahwa spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS) dapat menjadi alat non-destruktif yang kuat untuk mempelajari mekanisme degradasi baterai logam lithium solid-state. Mereka mempelajari baterai logam Li solid-state berbasis keramik yang disiapkan dengan deposisi aerosol dan pemanasan, mengidentifikasi antarmuka spesifik yang bertanggung jawab atas penurunan kinerja. Diterbitkan di Bahan & Antarmuka Terapan ACSpekerjaan mereka secara akurat menyoroti rintangan rekayasa yang perlu diatasi untuk membawa baterai kelas atas ini ke pasar.

Kendaraan listrik (EV) adalah bagian penting dari upaya di seluruh dunia untuk mengurangi emisi karbon. Dan inti dari setiap EV adalah baterainya. Desain baterai tetap menjadi hambatan utama dalam hal memaksimalkan jangkauan mengemudi dan meningkatkan keamanan kendaraan. Salah satu solusi yang diusulkan, baterai logam lithium solid-state, memiliki potensi untuk memberikan kepadatan energi yang lebih tinggi, keamanan, dan kompleksitas yang lebih rendah, tetapi masalah teknis terus menghambat transisi mereka ke kendaraan sehari-hari.

Masalah utama adalah besar hambatan antarmuka antara elektroda dan elektrolit padat. Dalam banyak desain baterai, bahan katoda dan elektrolit adalah keramik rapuh; Hal ini membuat sulit untuk memiliki kontak yang baik di antara mereka. Ada juga tantangan untuk mendiagnosis antarmuka mana yang sebenarnya menyebabkan masalah. Mempelajari degradasi pada baterai logam lithium semua solid-state umumnya memerlukan pemotongan terbuka: ini membuat tidak mungkin untuk mengetahui apa yang terjadi saat baterai beroperasi.

Sebuah tim yang dipimpin oleh Profesor Kiyoshi Kanamura di Tokyo Metropolitan University telah mengembangkan baterai logam Li solid-state dengan resistansi antarmuka teknik yang lebih rendah menggunakan deposisi aerosol yang disebut. Potongan mikroskopis bahan katoda dipercepat menuju lapisan bahan elektrolit keramik di mana mereka bertabrakan dan membentuk lapisan padat.

Untuk mengatasi masalah retakan yang terbentuk pada tumbukan, tim melapisi potongan bahan katoda dengan bahan “solder”, yaitu bahan yang lebih lembut, titik leleh rendah yang dapat diberi perlakuan panas untuk menghasilkan kontak yang sangat baik antara katoda yang baru terbentuk dan elektrolit. Li/Li keadaan padat terakhir mereka7La3Zr2HAI12/LiCoO2 sel memberikan kapasitas debit awal yang tinggi sebesar 128 mAh g-1 pada 0,2 dan 60 °C dan mempertahankan retensi berkapasitas tinggi sebesar 87% setelah 30 siklus pengisian/pengosongan. Ini adalah hasil terbaik di kelasnya untuk baterai logam Li solid-state dengan elektrolit keramik oksida, sehingga semakin penting untuk benar-benar memahami bagaimana baterai tersebut dapat terdegradasi.

Di sini, tim menggunakan spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS), alat diagnostik yang banyak digunakan dalam elektrokimia. Dengan menafsirkan bagaimana sel merespon sinyal listrik dari frekuensi yang berbeda, mereka dapat memisahkan hambatan dari berbagai antarmuka yang berbeda dalam baterai mereka. Dalam kasus sel baru mereka, mereka menemukan bahwa peningkatan resistensi antara bahan katoda dan solder adalah alasan utama penurunan kapasitas sel. Yang penting, mereka mencapai ini tanpa merobek sel. Mereka juga dapat mendukung ini menggunakan mikroskop elektron in-situ, dengan jelas mengidentifikasi retak antarmuka selama siklus.

Inovasi tim tidak hanya mewujudkan desain baterai yang mutakhir, tetapi juga menyoroti langkah selanjutnya untuk melakukan peningkatan lebih lanjut menggunakan metode bebas kerusakan yang tersedia secara luas. Paradigma baru mereka menjanjikan kemajuan baru yang menarik untuk baterai di EV generasi berikutnya.


Cairan ionik membuat percikan di baterai logam lithium solid-state generasi berikutnya


Informasi lebih lanjut:
Eric Jianfeng Cheng dkk, Mekanisme Degradasi Baterai Li-Metal Semua-Kondisi Padat Dipelajari oleh Spektroskopi Impedansi Elektrokimia, Bahan & Antarmuka Terapan ACS (2022). DOI: 10.1021/acsami.2c09841

Disediakan oleh Universitas Metropolitan Tokyo

Kutipan: Cara bebas kerusakan untuk mengukur kesehatan baterai generasi berikutnya untuk kendaraan listrik (2022, 19 September) diambil 20 September 2022 dari https://techxplore.com/news/2022-09-damage-free-gauge-health -baterai-gen-berikutnya.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.





Source link

Share :

Baca Juga

Facebook menandatangani pembelian energi terbarukan pertama di India, Energy News, ET EnergyWorld

ENERGY

Facebook menandatangani pembelian energi terbarukan pertama di India, Energy News, ET EnergyWorld
Para pemimpin dan aktivis khawatir, tidak terkejut dengan Laporan Iklim, Berita Energi, ET EnergyWorld

ENERGY

Para pemimpin dan aktivis khawatir, tidak terkejut dengan Laporan Iklim, Berita Energi, ET EnergyWorld
Afiliasi CESC menunjukkan penawar tertinggi untuk membeli daya Chandigarh di Rs 871 crore, Energy News, ET EnergyWorld

ENERGY

Afiliasi CESC menunjukkan penawar tertinggi untuk membeli daya Chandigarh di Rs 871 crore, Energy News, ET EnergyWorld
CM Stalin meminta PM untuk membatalkan tender eksplorasi hidrokarbon, Energy News, ET Energy World

ENERGY

CM Stalin meminta PM untuk membatalkan tender eksplorasi hidrokarbon, Energy News, ET Energy World
Impor produk minyak bumi dari pantai timur Amerika Serikat menurut jenis

ENERGY

Gangguan pasokan dan meningkatnya permintaan mendorong impor produk minyak dari Pantai Timur pada bulan Maret – Today in Energy
Laporan, Berita Energi, ET EnergyWorld

ENERGY

Laporan, Berita Energi, ET EnergyWorld
Didukung oleh kecerdasan buatan, teknologi melacak aktivitas burung di fasilitas surya

ENERGY

Didukung oleh kecerdasan buatan, teknologi melacak aktivitas burung di fasilitas surya
Korban tewas kapal perang mencapai 60 sementara 11 mayat lagi ditemukan, 15 orang digeledah, Energy News, ET EnergyWorld

ENERGY

Korban tewas kapal perang mencapai 60 sementara 11 mayat lagi ditemukan, 15 orang digeledah, Energy News, ET EnergyWorld