Công nghiệp Tin tức

Mangan trang điểm cho pin lithium-ion

2021-03-26
Mangan trang điểm cho pin lithium-ion

Ngày 22 tháng 3 năm 2021 - Bộ lưu trữ năng lượng pin lithium-ion Bộ lưu trữ năng lượng lithium-ion
Các cực âm không chứa coban có thể chống lại các vấn đề cung cấp bằng cách sử dụng một trong những kim loại rẻ nhất hiện có.
Các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ đã chế tạo một loại pin lithium-ion sử dụng mangan làm vật liệu cực âm thay vì coban hoặc niken truyền thống. Công trình này có thể cung cấp một giải pháp thay thế rẻ và phong phú cho các nguồn tài nguyên ngày càng đắt đỏ và hạn chế này, cung cấp một cách để đáp ứng nhu cầu lưu trữ năng lượng lithium-ion ngày càng tăng nhanh.

Hầu hết các cực âm của pin lithium-ion đều phụ thuộc vào coban hoặc niken vì chúng dễ dàng giữ các cấu trúc phân lớp và trật tự. Nhưng vào năm 2014, một nhóm tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) do Gerbrand Ceder đứng đầu đã chỉ ra rằng pin lithium-ion có cấu trúc không ổn định có thể hoạt động miễn là chúng giàu lithium, mở ra khả năng thử nghiệm mới và có thể tốt hơn, vật liệu.

Ceder và các đồng nghiệp tại Đại học California và Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley, Hoa Kỳ, hiện đã phát triển một loại pin lithium-ion với cực âm dựa trên mangan bị rối loạn và cho thấy nó có khả năng tích trữ nhiều năng lượng hơn coban hoặc niken. “Ý tưởng của chúng tôi là nếu chúng tôi có thể tạo ra các cực âm ở nơi chúng tôi không quan tâm đến việc phân lớp, chúng tôi có thể sử dụng một phổ kim loại rộng hơn nhiều, - tác giả chính Jinhyuk Lee từ MIT cho biết. â € decidedChúng tôi quyết định sử dụng mangan vì nó là một trong những kim loại rẻ nhất hiện có.â € ™

Mangan đã được sử dụng trong các cực âm của pin lithium-ion nhiều lớp truyền thống nhưng như một kim loại ổn định với ít liên quan đến việc lưu trữ điện tử. Những nỗ lực gần đây để tạo ra các cực âm hoàn toàn từ mangan và các ôxit kim loại khác đã bị hạn chế vì chúng trở nên không ổn định và mất công suất do hoạt động oxy hóa khử quá nhiều khi các ion lithium di chuyển từ cực âm sang cực dương gốc lithium trong quá trình sạc.

Để giảm hoạt động này và để có được catốt mangan oxit công suất cao, nhóm của Ceder đã tìm ra cách để mangan trao đổi hai điện tử, đây là điều mà catốt dựa trên niken công suất cao làm, thay vì một. Điều này liên quan đến việc hạ thấp hóa trị mangan thành Mn2 + bằng cách thay thế một số anion oxy bằng anion flo hóa trị thấp hơn trong khi hoán đổi một số cation mangan với các ion niobi và titan hóa trị cao hơn. Điều này có nghĩa là quá trình oxy hóa khử kép của các cation mangan có thể xảy ra từ Mn2 + đến Mn4 +, cho phép một phần lớn các ion liti di chuyển từ cực âm sang cực dương liti mà không bị mất ổn định.

- Kết quả [kiểm tra chu kỳ pin] trên quy mô phòng thí nghiệm của chúng tôi cho thấy mật độ năng lượng khá cao của các catốt của chúng tôi (~ 1000 Wh / kg) so với mật độ của các catốt hiện có (600â € “700 Wh / kg), - Ceder nói. â € ˜Nhưng dữ liệu của chúng tôi không ở quy mô thương mại, vì vậy các thử nghiệm sâu hơn và tối ưu hóa tài liệu của chúng tôi nên tuân theo.â € ™

Gleb Yushin, người điều tra việc lưu trữ năng lượng tại Viện Công nghệ Georgia, nhận xét: “Mặc dù cần có những cải tiến hơn nữa về độ ổn định chu kỳ cho các ứng dụng thực tế , CHÚNG TA. â € ˜ Nhu cầu giảm điện áp tế bào xuống giá trị rất thấp có thể tạo ra rào cản cho các ứng dụng của công nghệ được báo cáo vào các thiết bị điện tử, nhưng không phải là vấn đề lớn đối với các ứng dụng ô tô.â € ™


ĐT: 86-0755-33065435
Thư: [email protected]
Web: www.vtcbattery.com
Địa chỉ: Số 10, Đường JinLing, Khu công nghiệp Zhongkai, Thành phố Huệ Châu, Trung Quốc

Từ khóa nổi bật: pin lithium polymer, nhà sản xuất pin polymer polymer, Pin Lifepo4, Pin Lithium-ion Polymer (LiPo), Pin Li-ion, LiSoci2, Pin NiMH-NiCD, Pin BMS


Trong cuộc sống hàng ngày, hãy tìm hiểu kỹ về cách sử dụng pin lithium, đặc biệt là các thiết bị sạc, điện thoại di động để tránh cháy nổ do sạc quá lâu