Pin lithium-ion (Li-ion) toàn trạng thái rắn với các chất điện phân rắn không có khớp và có mật độ năng lượng và số chuyển cao hơn so với các chất điện phân có chất lỏng Họ dự kiến sẽ chiếm một phần của thị trường pin LI-ion chất lỏng thông thường, chẳng hạn như xe điện Tuy nhiên, dopite những ưu điểm này, các chất điện phân rắn có độ dẫn LI-ion thấp hơn và đặt ra những thách thức trong việc đạt được sự tiếp xúc điện phân-rắn điện cực đầy đủ Trong khi các chất điện giải rắn dựa trên sunfua có tính dẫn điện, chúng phản ứng với độ ẩm để tạo thành hydro disulfide độc hại Do đó, cần có các chất điện giải rắn không lưu huỳnh vừa dẫn điện vừa ổn định trong không khí để tạo ra pin Li-ion trạng thái an toàn, hiệu suất cao và sạc nhanh

Trong một nghiên cứu gần đâyXuất bản trongHóa tỷ lệ kèo góc nhà cái vật liệuVào ngày 28 tháng 3 năm 2024, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Kenjiro Fujimoto dẫn đầu, Giáo sư Akihisa Aimi từ Đại tỷ lệ kèo góc nhà cái Khoa tỷ lệ kèo góc nhà cái Tokyo, và Tiến sĩ Shuhei Yoshida từ Tập đoàn Denso, đã phát hiện ra một phương pháp chuyển hóa ổn định và có tính dẫn điện cao

Theo Giáo sư Fujimoto,"Làm cho pin thứ cấp lithium-ion trạng thái rắn là một giấc mơ lâu dài của nhiều nhà nghiên cứu pin

Oxyfluoride loại pyrochlore trong tác phẩm này có thể được ký hiệu là li_2-xLA_{(1 & cộng; x)/3}M₂O₆f (M& bằng; NB, TA) Nó được phân tích cấu trúc và tổng hợp bằng cách sử dụng các kỹ thuật khác nhau, bao gồm nhiễu xạ tia X, phân tích RIETVELD, quang phổ phát xạ quang plasma kết hợp theo cảm ứng và nhiễu xạ điện tử khu vực được chọn Cụ thể, LI125LA058NB2O6F đã được phát triển, chứng minh độ dẫn ion số lượng lớn là 7,0 ms cm⁻ và tổng độ dẫn ion là 3,9 ms cm⁻ ở nhiệt độ phòng Nó được tìm thấy cao hơn độ dẫn lithium-ion của các chất điện giải rắn oxit đã biết Năng lượng kích hoạt của sự dẫn truyền ion của vật liệu này là cực kỳ thấp và độ dẫn ion của vật liệu này ở nhiệt độ thấp là một trong những chất điện phân rắn được biết đến, bao gồm các vật liệu dựa trên sulfide

Chính xác, ngay cả ở mức 10 ° C, vật liệu mới có độ dẫn tương tự như các chất điện phân rắn dựa trên oxit thông thường ở nhiệt độ phòng Hơn nữa, vì độ dẫn trên 100 ° C cũng đã được xác minh, phạm vi hoạt động của chất điện phân rắn này là 10 ° C đến 100 ° C Pin lithium-ion thông thường không thể được sử dụng ở nhiệt độ dưới mức đóng băng Do đó, các điều kiện hoạt động của pin lithium-ion cho điện thoại di động thường được sử dụng là 0 ° C đến 45 ° C

Cơ chế dẫn truyền Li-ion trong tài liệu này đã được nghiên cứu Đường dẫn dẫn của cấu trúc loại pyrochlore bao phủ các ion f nằm trong các đường hầm được tạo bởi mo₆Octahedra Cơ chế dẫn truyền là sự chuyển động tuần tự của Li-ion trong khi thay đổi liên kết với các ion F Các ion Li di chuyển đến vị trí LI gần nhất luôn đi qua các vị trí có thể di chuyển Bất động la^{3 & Plus;}Liên kết với ion Formed sự dẫn truyền Li-ion bằng cách chặn đường dẫn và biến mất các vị trí di chuyển xung quanh

Không giống như pin thứ cấp lithium-ion hiện tại, tất cả các pin trạng thái rắn dựa trên oxit không có nguy cơ rò rỉ điện phân do thiệt hại và không có nguy cơ tạo ra khí độc như với pin dựa trên sulfide Do đó, sự đổi mới mới này được dự đoán sẽ dẫn đầu nghiên cứu trong tương lai"Vật liệu mới được phát hiện là an toàn và thể hiện độ dẫn ion cao hơn so với các chất điện phân rắn dựa trên oxit được báo cáo trước đây Ứng dụng của vật liệu này hứa hẹn cho sự phát triển của pin mang tính cách mạng có thể hoạt động trong một phạm vi nhiệt độ rộng, từ thấp đến cao,"hình dung Giáo sư Fujimoto"Chúng tôi tin rằng hiệu suất cần thiết cho việc áp dụng các chất điện giải rắn cho xe điện được thỏa mãn"

Đáng chú ý, vật liệu mới rất ổn định và sẽ không đốt cháy nếu bị hư hỏng Nó phù hợp cho máy bay và những nơi khác nơi an toàn là rất quan trọng Nó cũng phù hợp cho các ứng dụng công suất cao, chẳng hạn như xe điện, bởi vì nó có thể được sử dụng dưới nhiệt độ cao và hỗ trợ sạc nhanh Hơn nữa, nó cũng là một vật liệu hứa hẹn cho việc thu nhỏ pin, thiết bị gia dụng và thiết bị y tế

Tóm lại, các nhà nghiên cứu không chỉ phát hiện ra một dây dẫn Li-ion có độ dẫn cao và độ ổn định không khí mà còn giới thiệu một loại dây dẫn siêu tín hiệu mới với một oxyfluoride loại pyrochlore Khám phá cấu trúc cục bộ xung quanh lithium, những thay đổi động của chúng trong quá trình dẫn truyền và tiềm năng của chúng là chất điện giải rắn cho pin trạng thái rắn là những lĩnh vực quan trọng để nghiên cứu trong tương lai & excress;

Tiêu đề hình ảnh:Căng thẳng tương lai của pin lithium-ion năng lượng cao
Chú thích hình ảnh:
Tín dụng hình ảnh:Scalespeeder từ Openversehttps: //openverseorg/image/c36ddc53-7809-49c4-9ec6-b701163ff100
Loại giấy phép:cc by 20
Hạn chế sử dụng:Bạn có thể tự do chia sẻ và điều chỉnh tài liệu theo bất kỳ phương tiện hoặc định dạng nào cho bất kỳ mục đích nào, thậm chí là thương mại Bạn cũng phải cung cấp tín dụng phù hợp và cung cấp một liên kết đến giấy phép và cho biết nếu thay đổi được thực hiện

Về Đại tỷ lệ kèo góc nhà cái Khoa tỷ lệ kèo góc nhà cái Tokyo

tỷ lệ kèo góc nhà cái góc nhà cái góc nhà cái Đại học Khoa(TUS) là một trường đại tỷ lệ kèo góc nhà cái nổi tiếng và được kính trọng, và là trường đại tỷ lệ kèo góc nhà cái nghiên cứu tư nhân chuyên khoa khoa tỷ lệ kèo góc nhà cái lớn nhất ở Nhật Bản, với bốn cơ sở ở trung tâm Tokyo và vùng ngoại ô của nó và ở Hokkaido Được thành lập vào năm 1881, trường đại tỷ lệ kèo góc nhà cái đã liên tục đóng góp cho sự phát triển của Nhật Bản trong khoa tỷ lệ kèo góc nhà cái thông qua việc khắc sâu tình yêu đối với khoa tỷ lệ kèo góc nhà cái trong các nhà nghiên cứu, kỹ thuật viên và nhà giáo dục

Với sứ mệnh "tạo ra khoa tỷ lệ kèo góc nhà cái và công nghệ cho sự phát triển hài hòa của thiên nhiên, con người và xã hội", TUS đã thực hiện một loạt các nghiên cứu từ khoa tỷ lệ kèo góc nhà cái cơ bản đến ứng dụng TUS đã chấp nhận một cách tiếp cận đa ngành để nghiên cứu và thực hiện nghiên cứu chuyên sâu trong một số lĩnh vực quan trọng nhất hiện nay TUS là một công đức nơi tốt nhất trong khoa tỷ lệ kèo góc nhà cái được công nhận và chăm sóc Đây là trường đại tỷ lệ kèo góc nhà cái tư duy nhất ở Nhật Bản đã sản xuất một người chiến thắng giải thưởng Nobel và là trường đại tỷ lệ kèo góc nhà cái tư duy nhất ở châu Á sản xuất những người chiến thắng giải thưởng Nobel trong lĩnh vực Khoa tỷ lệ kèo góc nhà cái Tự nhiên