推动下一代电子和锂中恢复过来

AZoM说话Yi Cui和方博士教授刘从斯坦福大学/ SLAC国家加速器实验室对他们的开创性研究锂电池。研究人员已经找到一种方法来重振“死”锂电池和希望,他们的工作将为延长电池寿命,减少电池消耗。

你是如何开始你的研究锂电池吗?

能量储存在跨栏全球气候变化将起到显著的作用。目前,人们越来越对高能量密度电池的需求,特别是对于电气化的交通工具。锂金属电池可以双重甚至三重当前锂离子电池的能量密度,但问题与锂金属电池容量衰减快,短周期的生活。我们的目标是恢复失去的能力,延长其寿命。

锂电池内部发生了什么,当他们不再是可用的吗?

电池容量丢失由于李不起化学反应的金属的形成和李和电解质之间的副反应。我们的工作侧重于孤立的李之前的复苏成为完全不起化学反应的电化学原理。

如何重振这‘死’锂充电电池?

在过去的20年里,研究社区已形成共识,孤立的李丝/粒子不是电化学,这就是为什么他们也被称为“死亡”。yabo214

在我们的研究中,我们发现孤立的李丝积极响应电场在电解质和空间运动正/负电极在电池操作。基于这一新的认识,我们开发了一个新的收费协议促进增长的孤立的李向李电极重建的电气连接。这是如何恢复“死锂在锂金属电池。”

怎么这个创新过程革新电动车和新一代电子设备?

本研究提供一个新的视角在电池恢复失去的能力延长它们的寿命。虽然锂金属电池尚未成熟的市场,这是最有希望的候选人为新一代高能量密度电池电动汽车和便携式电子设备。与此同时,形成孤立的李肇星还发生在现有的广泛使用的锂离子电池,特别是在快速充电。我们目前正在开发充电协议实现快速充电,可以随时采用电动汽车和新一代电子设备。

孤立的锂通常是负面的。你的学习怎么能更新我们的思想向材料吗?

这个令人惊讶的发现改变了我们对Li-metal电池的工作机制的理解。李的动态隔离可能是导致电池在毫无知觉的情况下电池操作能力。

怎么你的研究帮助我们利用“不可用”电池,减少浪费?

这项工作重点是恢复孤立李电池操作期间延长电池寿命。同时,它打开机会恢复失去的能力在使用电池。仍有许多挑战李之间由于广泛的副反应和电解液在使用或甚至“不可用”电池,我们也在积极调查这个问题。

图片来源:罗马Zaiets / Shutterstock.com

这项技术有可能被采纳整个世界?可能面临的挑战是什么,怎么可能被克服?

电化学材料在电池的动态行为可以普遍在许多电池系统,如金属钠电池,zinc-metal电池,和铝电池亚博网站下载。将这种理解应用到其他系统中,我们需要确定每个系统容量损失的来源和在不同的测试条件。此外,具体情况可以不同的在不同的电池容量恢复系统。

怎么可能跟踪电池里面发生了什么在你的研究?这一分析的主要结论出来什么?

我们设计了一个新的operando电化电池研究中,它允许我们跟踪的实际行为孤立李岛从工作电极干扰最小。我们观察到李隔离岛展览动态反应电池操作,使我们真正的电池配置他们的行为进行调查。

如何将你的发现为更健壮的锂金属电池和这种发展为什么重要?

作为我们的工作证明,孤立的李的恢复可以显著延长锂金属电池的寿命,使他们更接近实际应用有更好的安全。这项研究还提供了洞察锂阳极的工作机制,这将激发更好的设计健壮的锂金属电池。

项目的下一步是什么?

基于这一发现,我们正在开发协议,使锂离子电池快速充电,这对电动汽车和便携式电子设备是非常重要的。

读者在哪里可以找到更多的信息?

链接:https://www.nature.com/yabo214articles/s41586 - 021 - 04168 - w

简介:链接

• 崔屹(https://web.stanford.edu/group/cui_group/)
• 方刘(https://www.fangliu.info/)

谷歌学术搜索链接:

• 崔屹(https://scholar.google.com/citations?user=lNmR2vAAAAAJ&hl=en)
• 方刘(https://scholar.google.com/citations?user=16fjCqgAAAAJ&hl=en)

关于方Yi Cui教授和博士

崔教授易研究能源研究所的主任,StorageX联合倡议,Fortinet创始人教授的工程材料科学与工程学系和光子科学在SLAC国家加速器实验室。亚博网站下载亚博老虎机网登录他在1998年获得化学学士学位中国科技大学的,和他在2002年哈佛大学化学博士学位。亚博老虎机网登录崔米勒是一个加利福尼亚大学的博士后研究员,伯克利,之前从2002年到2005年,加入了斯坦福大学的教师。

作为一个杰出的纳米技术研究人员更好的电池和其他可持续技术,崔发表了超过500人的研究,是世界上最引用科学家。他是一位当选美国科学促进协会会员,材料研究社会,电化学学会和皇家化学学会的。亚博网站下载亚博老虎机网登录他是一个执行主编纳米快报和电池500联合财团。

他已经成立了五家公司商业化技术从实验室:Amprius Inc ., 4 c空气Inc . EEnotech Inc . EnerVenue Inc,崔和LifeLabs设计有限公司的荣誉包括全球能源奖(2021)、美国能源部劳伦斯奖(2021),材料研究学会奖章(2020),和布拉瓦尼克国家奖得主(2017)。亚博网站下载

刘博士方目前是斯坦福大学,博士后研究员和Yi Cui教授一起工作。她获得了化学工程博士学位的加州大学洛杉矶。她认出了几个荣誉和奖项,包括电化学学会(ECS)年轻侦探系列讲座在科幻部分,女性药剂师委员会博士后系列伊利诺伊大学香槟分校,ARCO奖学金,加州大学洛杉矶分校的论文年奖学金,研究生奖学金。她是更广泛影响的主要组织者研讨会“妇女在材料科学”在材料研究学会秋季会议(2021年)和斯坦福的盟友的活跃成员,女性在科学和工程(WIS亚博网站下载E)组。亚博老虎机网登录