Kuidas oleks lood nano liitiumpatareidega?

Nanomaterjale kasutatakse ilmsete mõjudega liitiumioonakude anoodmaterjalide elektrokeemilise toimivuse parandamiseks. Liitiumioonakudes kasutatavad nanomaterjalid, ehkki elektroodide puhul, mille laadimise ja tühjendamise ajal on suured mahumuutused, võib elektroodide pulbristamise probleemi oluliselt vähendada ja suuremate mõõtmetega elektroodide tsükliomadusi oluliselt parandada.

Jianyu Huang Ameerika Ühendriikide Sandia riiklikust laborist ja tema uurimisrühm väitsid, et on edukalt välja töötanud maailma väikseima liitiumioonaku, mis on toodetud induktiivse nanotehnoloogia keskuse (CINT) projektsioonelektroonmikroskoobi all. kohta.

Nanoliitiumaku patarei anood koosneb 100 nm läbimõõduga ja 10μm pikkusest tinaoksiidi nanotraadist, mis on vaid 1/7000. osa inimese juustest. Nano-aku koosneb ka 3 mm pikkusest liitiumkoobaltoksiidkatoodist ja ioonilisest vedelast elektrolüüdist. , Lõpeta GG; kokkupanek&projektsioonelektronmikroskoobi all.

Arendajad lootsid seda algselt kasutada liitiumpatareide aatomi struktuuri muutuste sügavaks mõistmiseks laadimise ja tühjendamise ajal, et leida võimalusi liitiumioonakude väljundvõimsuse ja energiatiheduse parandamiseks. Uuringus avastasid nad ootamatult, et tinaoksiidi nanotraatide pikkus laadimise ajal peaaegu kahekordistus, mitte varem prognoositud venitatud laius. Sellised leiud võivad aidata parandada liitiumpatareide planeerimist ja vältida sisemisi lühiseid, mis võivad lühendada aku kasutusaega.

Uuringus leiti varem tundmatud muudatused nano-liitiumaku anoodis enne ja pärast laadimist.

Uurimisprojekti eest vastutav Jianyu Huang ütles, et nende väljatöötatud üliminiatuurne patareide valmistamise meetod võib stimuleerida mikroakude tootmise alaseid teadusuuringuid, et saada terviklikum arusaam patareide jõudlust kontrollivatest mehhanismidest ja usaldusväärsus. Nanotraadipõhiste liitiumioonakude laengutihedus ja energiatõhusus paranevad võrreldes olemasolevate liitiumpatareidega märkimisväärselt. Tulevikus võivad sellest kasu saada hübriidsõidukid, sülearvutid, mobiiltelefonid ja muud liitiumpatareid.

Kuna enamik nanomaterjalide uuringutest on praegu laboratoorses staadiumis, on nanomaterjalid altid aglomeratsioonile. Seetõttu vajab täiendavaid uuringuid, kuidas valmistada reguleeritava osakese suurusega nanoosakesi ja lahendada nende osakeste aglomeratsiooniprobleem ladustamise ja transportimise ajal.