随着电动汽车的兴趣的增长,他们的一些最重要问题变得越来越明显。研究人员德克萨斯大学奥斯汀分校与电动汽车解决两大难题:有限范围和慢速充电。
图片来源:德克萨斯大学奥斯汀分校
科学家们开发了一种新型的电极的锂离子电池可以释放更多的权力,并允许更快的充电。他们完成这用磁铁来创建厚电极,带正、负电荷的组件的电池供电设备。这种策略避免常见问题与这些关键组件上浆。
当电池利用现有的商用电极相比,结果是一个电极,可能提供两倍的范围为电动汽车一次充电。
二维材料通常被认为是一种很有前途亚博网站下载的候选人为高效的储能应用程序,因为它只需要几纳米厚的快速运输。然而,对于thick-electrode-design-based下一代高能电池的放置nanosheets积木可以负责运输造成重大瓶颈,导致难以实现高能源和快速充电。
这双玉,教授,沃克机械工程系,德克萨斯大学奥斯汀分校
这双玉也与德州材料研究所。亚博网站下载
发现的基石是薄的二维材料的利用率作为电极的构建块,叠加生成厚度,然后操纵他们使用磁场方向。亚博网站下载
在制造过程中,研究人员使用商用磁铁将二维材料在垂直对齐,为离子生产快速的路线穿过电极。亚博网站下载
该研究发表在《华尔街日报》美国国家科学院院刊》上亚博老虎机网登录。
较慢的充电周期通常是厚电极的结果迫使离子电池中走的更远。离子被迫蛇来回电极层的材料,通常是水平保持一致。
我们的电极显示优越的电化学性能部分由于较高的机械强度,高导电性,促进锂离子运输由于独特的结构设计。
正宇Ju,研究生,德克萨斯大学奥斯汀分校
正宇Ju,于研究小组的一员,领导了这一项目。
研究人员创建了一个横向结构电极相同的材料作为电极作为实验控制除了比较商业电极。亚博网站下载水平电极相比,花了2个小时和30分钟充电到50%,垂直厚电极只花了30分钟。
作者强调,他们的研究在这一领域仍处于早期阶段。他们检查只有一个类型的电池电极在这项研究。
目标是推广他们的垂直排列电极层技术,以便它可以被应用到不同类型的不同的材料制成的电极。亚博网站下载这可能帮助的方法获得牵引力,为未来铺平道路充电快、高能电池,电动汽车供电。
团队包括得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员:Yu居,小徐,小张,和Kasun Raigama;从石溪/布鲁克海文国家实验室:史蒂芬·t·王,肯尼斯·j . Takeuchi艾米c . Marschilok王磊和以斯帖竹内。这项研究是为美国能源部资助通过多能源前沿研究中心,中心的中尺度传输特性。
期刊引用
居,Z。等。(2022)垂直组装nanosheet网络高密度厚电池电极。美国国家科学院院刊》上亚博老虎机网登录。doi.org/10.1073/pnas.2212777119。
来源:https://www.utexas.edu/