Qu'en est-il des batteries Nano Lithium?

Les nanomatériaux sont utilisés pour améliorer les performances électrochimiques des matériaux d'anode de batterie au lithium-ion avec des effets évidents. Nanomatériaux utilisés dans les batteries lithium-ion, bien que pour les électrodes avec de grands changements de volume pendant la charge et la décharge, le problème de la poudre d'électrode peut être considérablement réduit et les caractéristiques de cycle d'électrodes de plus grandes dimensions sont considérablement améliorées.

Jianyu Huang du Sandia National Laboratory aux États-Unis et son équipe de recherche ont affirmé avoir développé avec succès la plus petite batterie lithium-ion au monde, qui a été fabriquée sous un microscope électronique à projection au Center for Inductive Nanotechnology (CINT). de.

L'anode de la batterie au nano-lithium est constituée d'un nanofil de dioxyde d'étain d'un diamètre de 100 nm et d'une longueur de 10 μm, soit seulement 1 / 7000e d'un cheveu humain. La nano-batterie est également composée d'une cathode d'oxyde de lithium et de cobalt de 3 mm de long et d'un électrolyte liquide ionique. , Complétez l'assemblage"" sous le microscope électronique à projection.

Les développeurs espéraient à l'origine l'utiliser pour comprendre en profondeur les changements de structure atomique des batteries au lithium pendant la charge et la décharge, afin de trouver des moyens d'améliorer la puissance de sortie et la densité d'énergie des batteries lithium-ion. Dans l'étude, ils ont découvert de manière inattendue que la longueur des nanofils de dioxyde d'étain a presque doublé pendant le processus de charge, plutôt que la largeur étirée comme prévu précédemment. De telles découvertes peuvent aider à améliorer la planification des batteries au lithium et à éviter les courts-circuits internes qui peuvent réduire la durée de vie de la batterie.

L'étude a révélé les changements auparavant inconnus dans l'anode de la batterie au nano-lithium avant et après la charge.

Jianyu Huang, qui est en charge du projet de recherche, a déclaré que la méthode de fabrication de batteries ultra-miniatures qu'ils ont développée peut stimuler davantage de recherche sur la fabrication de micro-batteries, afin d'avoir une compréhension plus complète des mécanismes qui contrôlent les performances des batteries. et la fiabilité. Les batteries lithium-ion à base de nanofils seront considérablement améliorées en termes de densité de charge et d'efficacité énergétique par rapport aux batteries au lithium existantes. À l'avenir, les véhicules hybrides, les ordinateurs portables, les téléphones portables et autres produits à batterie au lithium pourraient en bénéficier.

La plupart des recherches sur les nanomatériaux étant actuellement au stade du laboratoire, les nanomatériaux sont sujets à l'agglomération. Par conséquent, comment préparer des nanoparticules avec une taille de particules contrôlable et résoudre le problème d'agglomération de ces particules pendant le stockage et le transport nécessite des recherches supplémentaires.