​Fraunhofer IWM: прорыв в разработке литий-ионных батарей

-
11:40
116
Администратор

Ученый Даниэль Муттер (Daniel Mutter) из компании Fraunhofer IWM, исследовал идеальный химический состав твердых керамических электролитов для хорошей работы в литий-ионных батареях. Надежда: более высокая мощность и плотность энергии.

Класс керамики NZP обещает высокую ионную проводимость, объясняет Фраунгоферский институт механики материалов IWM из Фрайбурга в пресс-релизе. Название происходит от химических элементов натрия, циркония и фосфора, содержащихся в этих керамиках в переменных пропорциях.

Проблема: В целом ионная проводимость керамических материалов ниже, чем у жидких электролитов. Согласно IWM, уникальная конструктивная конструкция керамики NZP обеспечивает существование «путей миграции», по которым ионы лития могут легко перемещаться. Используя атомистическое моделирование, Муттер выявил несколько комбинаций химических элементов для керамики NZP, которые являются особенно перспективными.

«Это компьютерное исследование позволяет нам сделать окончательные выводы о свойствах и стабильности различных химических соединений без необходимости их синтеза в лаборатории», — объясняет исследователь. Фактический синтез является дорогостоящим и требует ресурсов.

Моделирование проводилось на мейнфрейме суперкомпьютерного центра имени Штайнбуха в Технологическом институте Карлсруэ. При этом учитывался не только потенциал отдельных комбинаций материалов, но и то, являются ли используемые химические элементы нетоксичными и многочисленными в земной коре.

По словам Муттера, керамические электролиты, которые сейчас состоят из «относительно легко разлагающихся» материалов, можно было бы протестировать на практике на следующем этапе, «не повышают ли наши предсказанные электролитные материалы ионную проводимость значительно, как и ожидалось, и не достигают ли батареи, состоящие из них, гораздо более высокой энергии и плотности мощности», — говорит физик.

В дополнение к предсказаниям о потенциальных соединениях электролитов, Муттер внес свой вклад в «лучшее понимание атомных процессов в керамике NZP», как пишет IWM. Среди прочего, это касается процессов, которые способствуют или не способствуют миграции лития-иона в определенных комбинациях материалов. Это должно позволить сделать более обоснованные заявления об ионной проводимости NZP керамики.

География:
  • Венгрия
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...