673886040@qq.com
la nueva tecnología de la batería de litio
La carga produce oxígeno singlete altamente reactivo en las baterías de litio de aireFuente: Universidad Técnica de Munich (TUM)
baterías de litio recargables de aire son una tecnología de próxima generación: En teoría podrían ser mucho más ligeros y ofrecen un mejor rendimiento que las actuales baterías de iones de litio Sin embargo, en la actualidad se les acaba el vapor después de sólo unos pocos ciclos de carga Investigadores de la Universidad Técnica de Munich (.. TUM) y el Forschungszentrum Jülich ahora han investigado los procesos y descubierto un posible culpable: el oxígeno singlete altamente reactivo, que se libera cuando se cargan las baterías.
Una dieta recorte está en orden: Los teléfonos celulares aún sobresalgan de los bolsillos de la chaqueta y ordenadores portátiles seguir sobreesfuerzo músculos del hombro Culpar son principalmente las baterías :. Las baterías de iones de litio ubicuos necesitan electrodos pesados hechos de óxidos de metales de transición.
Ligero alternativas son así buscados. "Uno de los enfoques más prometedores es la batería de litio-aire en el que el cátodo de óxido de cobalto de litio se sustituye por partículas de carbono", explica Johannes Wandt, estudiante de doctorado y miembro del equipo del Prof. Hubert Gasteiger en el Departamento de Electroquímica Técnico en TUM.
"La densidad de energía teórica de estas nuevas baterías recargables es significativamente mayor que la de las baterías tradicionales de iones de litio:" Por desgracia, la tecnología todavía no está lista para el uso diario ya que las baterías de aire de litio recargable sólo tienen una vida muy corta: Después de sólo unos pocos de carga ciclos del electrodo de carbono se convierte corroídos y el líquido electrolítico se descompone. "el problema era que nadie sabía exactamente por qué," comenta Wandt.
El misterio de la corta duración de la batería
En colaboración con sus colegas, Wandt ahora ha resuelto el misterio, los científicos Múnich, junto con expertos de la Forschungszentrum Jülich, identificado un culpable potencial de los electrodos en descomposición y el líquido electrolítico en un experimento :. oxígeno atómico, una sustancia extremadamente reactivo, se crea cuando se cargan las baterías de litio de aire. en fracciones de segundo que corroe el material circundante que entra en contacto con.
La sospecha de que singlete oxígeno daña las baterías no es del todo nueva. Pero sólo tienen ahora los investigadores detectaron la sustancia altamente reactiva. ¿Por qué se tardó tanto tiempo? "En pocas palabras, nadie se molestó en buscarla," sospecha TUM investigador Johannes Wandt. Debido de un error de cálculo de la comunidad investigadora asumió erróneamente que la reacción subyacente sólo se produce a altas tensiones. un montaje experimental bastante complejo agrava aún más la situación.
Dos años de tocar el violín
Con el fin de investigar el proceso de carga, más precisamente, los investigadores TUM construyeron una batería especial aire de litio. Los sumideros de energía son delgadas y dispuestos en una forma de hélice dentro de una carcasa de vidrio transparente. Esto asegura que la radiación de microondas y los campos magnéticos esencial para las mediciones se no blindado.
"Además, hemos añadido las moléculas al fluido electrolítico que captan el oxígeno singlete de corta duración y de bonos como un radical estable", informa Wandt. "El uso de un instrumento de medición especial en Jülich para la espectroscopia de resonancia paramagnética electrónica, o EPR, estábamos capaz de sustentar la formación de oxígeno singlete durante el proceso de carga.
"El problema de este modo se ha identificado -.. Pero no evitó Ahora, los investigadores esperan encontrar un mecanismo para prevenir la formación de oxígeno singlete durante la carga" La investigación básica podría proporcionar la base para el desarrollo de la novela, el aire de larga duración de litio baterías ", dice Wandt.
Historia de Fuente:
El mensaje anterior se reproduce a partir de materiales proporcionados por la Universidad Técnica de Munich (TUM) Nota :. materiales pueden ser editados para el contenido y la duración.
