​Samsung исследователи разрабатывают твердотельный Li-металлический аккумулятор с Ag-C композитным анодом

-
21:50
138
​Samsung исследователи разрабатывают твердотельный Li-металлический аккумулятор с Ag-C композитным анодом

Исследователи из Института передовых технологий Samsung (SAIT) и Японского научно-исследовательского института Samsung (SRJ) разработали новую высокопроизводительную цельностружечную литий-металлическую аккумуляторную батарею, в которой впервые в качестве анода используется композитный слой серебра-углерода (Ag-C) без лишнего лития.

Команда обнаружила, что включение слоя Ag-C в ячейку прототипа позволило батарее поддерживать большую емкость, более длительный срок службы, а также повысило ее общую безопасность.

Схема ASSB, состоящая из катода NMC с высокой поверхностной емкостью (>6.8 мАч см-2), SSE и нанокомпозитного анодного слоя Ag-C, не требующего избытка Li. В качестве токоприемников для катода и анода использовались фольга Al и SUS соответственно.

По сравнению с широко используемыми литий-ионными батареями, в которых используются жидкие электролиты, полностью твердотельные батареи поддерживают большую плотность энергии, что открывает простор для больших емкостей, и используют твердые электролиты, которые явно более безопасны. Тем не менее, аноды литий-металла, которые часто используются в полностью твердотельных батареях, склонны к дендрификации, которая может привести к нежелательным побочным эффектам, которые уменьшают срок службы батареи и безопасность.

Ультратонкий нанокомпозитный слой Ag-C толщиной всего 5 мкм (микрометров) позволил команде уменьшить толщину анода и увеличить плотность энергии. Это также позволило им сделать прототип примерно на 50% меньше по объему, чем обычная литий-ионная батарея.

В демонстрациях на полноэлементных батареях использовался катод оксида с высоким содержанием никеля и высокой удельной емкостью (>210 мАч g-1) и высокой поверхностной емкостью (>6,8 мАч cm-2), а также сульфидный электролит аргиродитового типа. Для улучшения контакта между электродом и электролитом была также внедрена техника теплого изостатического прессования.

Прототип ячейки-пакета (0,6 Ач) продемонстрировал высокую плотность энергии (>900 Вт л-1), стабильный кулоновский КПД более 99,8% и длительный срок службы (1000 раз).

Разработанный командой прототип позволил бы EV проехать до 800 км (497 миль) на одной зарядке, а также имеет срок службы более 1000 зарядов.

RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...