گروهی از مهندسان توسعه یکسری از الکترولیت‌های جامد با پایداری جوی را اعلام کردند.
تیم پروفسور لی جونگ وون از دپارتمان علوم و مهندسی انرژی در DGIST همراه با تیم پروفسور مون جانگ هیوک از دانشگاه چانگ آنگ از توسعه الکترولیت‌های جامد با پایداری جوی پیشرفته خبر دادند.
باتری‌های لیتیوم یونی به طور گسترده‌ای به عنوان سیستم‌های ذخیره انرژی برای محصولات الکترونیکی و وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می‌شوند. با این حال، این باتری‌ها در برابر اشتعال آسیب‌پذیر هستند زیرا عمدتا با الکترولیت‌های مایع آلی قابل اشتعال تولید می‌شوند، اخیرا مسائل ایمنی به طور مداوم مطرح شده است.
از سوی دیگر، الکترولیت‌های جامد مبتنی بر اکسید این مزیت را دارند که پایداری حرارتی بالایی دارند و از نظر فیزیکی از رشد دندریت‌های لیتیوم جلوگیری می‌کنند. در میان آن‌ها، الکترولیت نوع گارنت Li7La3Zr2O12 (LLZO) به دلیل رسانایی عالی یون لیتیوم به عنوان یک الکترولیت نسل بعدی در نظر گرفته شده است.
با وجود این مزایا، الکترولیت LLZO یک مشکل دارد؛ هنگام قرار گرفتن در معرض جو به دلیل واکنش با رطوبت و دی اکسید کربن، کربنات لیتیوم بر روی سطح آن تشکیل می‌شود. سپس این ترکیب در امتداد مرزهای دانه رشد کرده و به الکترولیت جامد نفوذ می‌کند، در نتیجه انتقال یون‌های لیتیوم را مختل می‌کند که منجر به کاهش رسانایی یون لیتیوم الکترولیت جامد LLZO می‌شود.
این تیم تحقیقاتی پایداری جوی الکترولیت LLZO را از طریق دوپینگ هترو-عنصری گالیم و تانتالیوم، یعنی با افزودن گالیم و تانتالیوم به الکترولیت‌های خالص LLZO بهبود بخشیدند. به طور خاص، تأیید شد که «LiGaO2»، ماده سومی که از طریق افزودن گالیوم تشکیل می‌شود، جذب سطحی رطوبت و دی اکسید کربن را سرکوب می‌کند و رشد ذرات را در طول عملیات حرارتی افزایش می‌دهد، بنابراین از رشد کربنات لیتیوم از طریق مرز دانه‌ها جلوگیری می‌کند و موجب حفظ خواص رسانایی یونی الکترولیت‌های LLZO می‌شود.
در نتیجه، به طور تجربی تأیید شده است که رسانایی یون لیتیوم در الکترولیت LLZO حتی زمانی که برای مدت طولانی در هوا قرار می‌گیرد، حفظ می‌شود و عملکرد حتی پس از جذب و واجذبی مکرر لیتیوم پایدار باقی می ماند.
برای مشاهده متن اصلی خبر روی اینجا کلیک کنید.
