Йодът може да предпази батериите

MIT, Carnegie Mellon изследователи изследват „самолечебните“ батерии с нов металохалогениден твърд електролитен материал.

Денис Паисте | Център за обработка на материали
8 март 2017 г.

Професорът по материалознание и инженерство от Kyocera Все още-Минг Чианг (вляво), работи със старшия MIT Хари Таман (в центъра) и докторанта Линсен Ли, за да проучи нов вид електролит за „самолечебни“ литиеви батерийни клетки, които ще се образува чрез добавяне на халогениден елемент като йод.

Изследователи от Масачузетския технологичен институт и университета Карнеги Мелън изучават нов вид електролит за „самолечебни“ литиеви акумулаторни клетки, който ще се образува чрез добавяне на халогениден елемент като йод, по безвъзмездна финансова помощ от Министерството на енергетиката на САЩ ™ Службата за ефективност и възобновяема енергия. Работата може да доведе до по -дълъг обхват на движение, по -евтини батерии за електрически превозни средства.

Професорът по материалознание и инженерство от Масачузетския технологичен институт все още-Минг Чианг и асистент по машинно инженерство от университета Карнеги Мелън Венкат Висванатан получиха финансиране за първа година в размер на 456 742 долара до 30 септември. Проектът има потенциал да получи до 1,25 милиона долара над три години.

„Един от най -обещаващите пътища към батерии за превозни средства с по -висока енергийна плътност е използването на метални електроди като литий. За да направите това обаче, трябва да решим проблем, за първи път признат преди 40 години. Въпреки че литиевият метал е широко използван в батериите за еднократна употреба, не е било възможно да се използват в батерии, които се подлагат на многократно зареждане, казва Чианг.

Чрез комбинация от работа по компютърно моделиране в CMU и експериментални тестове в MIT, изследователите се надяват да покажат, че обогатените с халогениди батерии могат да образуват електрохимично твърд електролит на основата на литий-халогенид за защита на електродите от литиево-метални. Електролитите са бариерата, през която активните елементи на батерията, например литиевите йони, се движат напред и назад между положителен електрод и отрицателен електрод.

Изследователите се надяват, че комбинацията от литиево-халогениден твърд електролит с литиево-метални отрицателни електроди ще забави или предотврати натрупването на метални нишки, подобни на ледена, известни като „дендрити“, които се натрупват върху металния електрод. Това нежелано натрупване в крайна сметка води до повреда на батерията. Изследователите смятат, че електролитът, подобрен с йод, може да предложи процес на "самолечение", който предпазва електрода от поникване на тези дендрити. По този проект те ще разработят прототипни батерии, чиято производителност може да се сравни с подобни литиеви батерии без халогенидни добавки.

Докторантът от Масачузетския технологичен институт Линсен Ли и бакалавърът Хари Таман работят по частта на проекта от Масачузетския технологичен институт.

Проектът е един от 35 -те, избрани от Министерството на енергетиката на САЩ миналата година за разработване на модерни акумулатори за превозни средства и системи за електрическо задвижване.