Elektroda teče

25.9.2019
Citace:
S.Li et al., A Semiliquid Lithium Metal Anode, Joule 3, 1–10, August 21, 2019, https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.05.022
Zdroj
Chemická struktura sloučenin, které tvoří kapalnou lithiovou elektrodu.

Zajímavý nápad, jak vylepšit lithiové články, představuje kapalná lithiová elektroda. Nejde o roztavené lithium, to by baterie musela fungovat při teplotě nad bodem tání Li, který činí 180,54 oC. Kapalnou lithiovou elektrodu tvoří emulze drobných částeček lithia v kapalném polymeru poly(ethylenglykol)monomethyletheru o molární hmotnosti kolem 750. Iontovou vodivosti zvyšuje bis(trifluoromethansulfonyl)imid lithný, běžný elektrolyt v lithných elektrochemických článcích. Elektronovou vodivosti zajistí přídavek uhlíku. Emulze vzniká reakcí kovového lithia s polymerem, během které atomy lithia reagují s -OH skupinami na konci makromolekuly. Chemická reakce části kovu dodá energii k velmi jemnému rozptýlení zbytku.

Materiál elektrody je velmi tmavý a kapalný, ale silně viskózní (obr. Li et al., Joule 3, 1–10, August 21, 2019).Výhodou kapalné elektrody je, že nehrozí mechanické poškození díky nepatrným změnám objemu spojeným s pohybem lithných kationů z a do elektrody. Popsaný materiál na rozdíl od dosavadních pevných elektrod rovněž dobře přiléhá na pevný keramický iontový vodič o složení Li6,4La3Zr1,4Ta0,6O12. Nehořlavý keramický elektrolyt z oxidů kovů představuje při poškození bezpečnější variantu než dosud v lithiových článcích užívaná hořlavá organická rozpouštědla. Rovněž skrz něj neprorůstají tzv. dendrity, rozvětvené výrůstky, které vznikají rozpouštěním a usuzování materiálu elektrod v důsledku nerovnoměrné proudové hustoty. Nakonec mohou článek zcela zkratovat a způsobit tak jeho přehřátí, roztavení, požár či výbuch. Uvidíme, zdali se tato inovace ujme. Na vylepšení lithiových článků pracují po světě četné vědecké týmy. Jen přehled současného stavu výzkumu, vytvořený umělou inteligencí, zabral 247 stran. Zájemci ho mohou shlédnout zde.

 
Odeslat komentář k článku "Elektroda teče "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Elektroda teče " e-mailem

Diskuse/Aktualizace