ЕЛЕКТРОПРОИЗВОДСТВО – on line

АЕЦ Козлодуй - данни за електропроизводството

Генерация и товар на ЕЕС в реално време


Открита е причината за повредите на литиевите батерии

20.10.2019

Учени от Националната Тихоокеанска северозападна лаборатория на Министерството на енергетиката на САЩ откриха първопричината за растежа на иглените структури, известни като дендрити и мустаци, които са проблем за литиевите батерии, причинявайки понякога късо съединение, неизправност или дори пожар.
Статия за това беше публикувана в списанието Nature Nanotechnology.

Дендрити и мустаци

Дендритите са малки, твърди, дървовидни структури, които могат да растат вътре в литиевата батерия. Техните израстъци, подобни на игла се наричат мустаци.
И двата типа структури причиняват огромни щети, по-специално те могат да пробият сепаратора вътре в акумулатора, точно както плевел може да пробие бетона в двора или на павирания път.
Те също така увеличават нежеланите реакции между електролит и литий, ускорявайки отказа на батерията.
Дендритите и мустаците пречат на широкото използване на литиевите метални батерии, които имат по-висока енергийна плътност от техните литиево-йонни събратя.

Група американски учени откриха, че произходът на мустаците в литиево-метална батерия е свързан с твърдоелектролитния междуфазен филм. Това е структура, в която твърдата литиева повърхност на анода се среща с течния електролит.
Освен това учените точно са определили виновника в процеса на растеж на мустаците. Оказа се, че е етилен карбонат – незаменим разтворител, който се добавя към електролита, за да се увеличи производителността на батерията. Оказва се, че именно това вещество прави батерията чувствителна към повреди.

Учените също представиха видео, което показва постепенния растеж на мустаците вътре в наноразмерна литиева метална батерия, специално проектирана за изследвания. Дендрит започва да се образува, когато литиеви йони се кондензират на повърхността на анода. Структурата расте бавно, тъй като все повече и повече литиеви атоми се натрупват един върху друг. Това е подобно на растежа на сталагмити в пещера.
Екипът е установил, че поради енергийната структура на повърхността на твърдо-електролитния интерфазен филм, все повече и повече литиеви йони започват да попадат върху пробата и в резултат мустаците растат все по-бързо и по-бързо.

Групата открива, че нивата на етилен карбоната са пряко свързани с растежа на дендритите и мустаците. Колкото повече от този материал екипът влага в електролита, толкова повече мустаците растат.
Учените са експериментирали с електролитната смес, променяйки съставките в опит да намалят количеството дендрити.
Някои промени, като добавянето на циклохексанон, попречиха на растежа на паразитните структури.

Tags: , ,

Comments are closed.

Тема на седмицата

Енергиен комплекс за безвъглеродно производство на електроенергия

Напоследък редица анализатори отбелязват намаляване на значението на ядрената енергетика, която осигурява малко над 10% от електроенергията в света през 2019 г. Изграждането на...

Още »

Приносът на ядрения отрасъл в икономиката на ЕС

СЪПРИЧАСТНОСТ към децата – аутисти

Търсене

БЪЛГАРСКАТА АТОМНА ЕНЕРГЕТИКА – НАЦИОНАЛНА, РЕГИОНАЛНА И СВЕТОВНА ЕНЕРГИЙНА СИГУРНОСТ-2020 няма да се проведе заради епидемията от COVID-19

Последни коментари