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Polymer Professor entwickelt sicherere Komponente für Lithiumbatterien
Jul 02, 2018

Datum: 26. Juni 2018

Quelle: Universität von Akron

Zusammenfassung:

Was passiert, wenn eine Lithiumbatterie in einem Elektroauto oder einem dringend benötigten biomedizinischen Gerät versagt? Polymerwissenschaftler versuchen, solche Fehler mit einem neuen Weg zu verhindern, der Polymer dazu bringt, Lithiumbatterien sicherer und leistungsfähiger zu machen.

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Die Stromquelle für Dinge wie implantierte medizinische Geräte, Elektroautos oder unbemannte Luftfahrzeuge sind entscheidend für ihre Leistung. Was also würde passieren, wenn dieses Kraftpaket - eine Lithiumbatterie - versagt hätte? Ein Elektro- oder Hybridauto würde nutzlos werden und ein dringend benötigtes biomedizinisches Gerät würde die Gesundheit eines Patienten beeinträchtigen.

 

Dies sind die Arten von Dingen, die Professor Dr. Yu Zhu gemeinsam mit anderen Forschern verhindern will.

 

Eine kürzlich erschienene Arbeit von Zhu's Forschungsgruppe, "Ein superionischer leitfähiger, elektrochemisch stabiler Dual-Salz-Polymerelektrolyt", wird am Dienstag in der Zeitschrift Joule veröffentlicht, Cell Press's zukunftsorientiertes Journal, das die Energieforschung interdisziplinär abdeckt.

 

Insbesondere entwickelten Zhu und sein Forschungsteam einen festen Polymerelektrolyten, der in Lithiumionenbatterien verwendet werden kann, um den derzeitigen Flüssigelektrolyten zu ersetzen, um die Sicherheit und Leistung von Lithiumbatterien zu verbessern.

 

Zhu sagt, dass Festelektrolyte in Lithiumbatterien aufgrund von Nachteilen wie niedriger Ionenleitfähigkeit und hohem Grenzflächenwiderstand mit Elektroden nicht kommerzialisiert wurden. Zhu und sein Team zeigten jedoch, dass ein Festelektrolyt auf Polymerbasis mit zwei Salzen eine superionische Leitfähigkeit bei Raumtemperatur und eine hervorragende elektrochemische Stabilität mit Lithium-Batterie-Elektrodenmaterialien aufwies.

 

"Ein fester Elektrolyt ist seit langem für Lithium-Ionen-Batterien gedacht, da er nicht entflammbar ist und eine hohe mechanische Festigkeit aufweist, die die durch einen Batteriefehler verursachte Katastrophe abschwächen kann", sagt Zhu. "Batteriesicherheit und Energiedichte sind wichtige Bedenken für neue Anwendungen von Lithiumbatterien, beispielsweise für den Einsatz in Elektrofahrzeugen. Wenn der Festpolymerelektrolyt erfolgreich entwickelt wird, könnte die Energiedichte der Batterie verdoppelt werden und könnten die Sicherheitsbedenken für Lithiumbatterien bestehen Diese Forschung schafft eine starke Basis, um einen vielversprechenden Festelektrolyten für Lithiumbatterien zu entwickeln. "

 

Das Forschungsteam hat ein Unternehmen, Akron PolyEnergy Inc., gegründet, das diese Technik weiterentwickeln und einen großen Prototyp für die zukünftige Vermarktung produzieren wird.

 

Zhu's Studenten Si Li und Yu-Ming Chen sind führende Autoren für diese Forschung. Weitere Forscher sind die Studenten Wenfeng Liang, Yunfan Shao und Kewei Liu und Dr. Zhorro Nikolov vom National Polymer Innovation Center.

Geschichte Quelle:

Materialien von der Universität von Akron zur Verfügung gestellt. Hinweis: Der Inhalt kann für Stil und Länge bearbeitet werden.