14:46 2023-03-24
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii dezvoltă o tehnologie optimă de producție a disulfurei de siliciu pentru a crește performanța bateriilor cu stare solidă
_ Cercetătorii dezvoltă o tehnologie optimă de producție de disulfură de siliciu pentru a crește performanța bateriilor cu stare solidă
O echipă condusă de Dr. Ha Yoon-Cheol, cercetător principal al Centrului de cercetare a bateriilor de generație următoare de la Institutul de Cercetare Electrotehnologică din Coreea (KERI) ) și Dr. Cheol-Min Park, profesor la Școala de Știința și Inginerie a Materialelor la Institutul Național de Tehnologie (KIT) Kumoh, a dezvoltat o tehnologie de producție cu costuri reduse pentru disulfura de siliciu (SiS2) pentru electroliți în stare solidă (argyrodite- tip) care are potențialul de a accelera comercializarea bateriilor cu stare solidă (ASSB).
ASSB-urile înlocuiesc electroliții în stare lichidă care transferă ionii între anod și catod cu un solid mai puțin predispus la incendiu sau explozie. Cu toate acestea, rămân multe provocări pentru a realiza comercializarea, de exemplu, dificultăți în procesare și producție în masă, costuri ridicate ale materialelor etc. Multe grupuri de cercetare din întreaga lume lucrează din greu pentru a face față acestor provocări, iar KERI a demonstrat, de asemenea, câteva realizări.
În acest studiu, echipa Dr. Ha a ales disulfura de siliciu. În mediul academic este larg cunoscut faptul că adăugarea de disulfură de siliciu la electroliții în stare solidă pentru ASSB ajută la îmbunătățirea conductivității ionice și a stabilității la umiditate. Cu toate acestea, sinteza disulfurei de siliciu din sulf și siliciu necesită o temperatură de reacție ridicată, ceea ce duce la creșterea presiunii de vapori a sulfului, făcând procesul de producere a disulfurei de siliciu deosebit de dificil. Din acest motiv, disulfura de siliciu este un material foarte scump, care costă în prezent aproximativ 1,7 milioane KRW la 20 de grame.
KERI a dezvoltat o tehnologie de procesare pentru producerea optimă a disulfurei de siliciu și a deschis calea pentru aplicarea acesteia. în electroliți în stare solidă pentru ASSB. Echipa a reușit să stabilească condiții de sinteză prin optimizarea aranjamentului pulberilor de sulf și siliciu și creând un mediu perfect etanș pentru a rezista la presiunea vaporilor de sulf la 800 de grade de temperatură de reacție. Calitatea produsului rezultat a fost comparabilă cu produsele disponibile comercial. Echipa a făcut electroliți în stare solidă folosind disulfura de siliciu și a descoperit că avea o conductivitate ionică și o stabilitate la umiditate de peste două ori mai mare. De asemenea, procesul optimizat va ajuta la simplificarea producției și la reducerea costurilor de producție.
„Mulți cercetători din țară și din străinătate s-au străduit să abordeze presiunea ridicată de vapori a sulfului, care a necesitat utilizarea de materii prime scumpe sau introducerea unor procese speciale. ”, a spus dr. Ha. „Ceea ce am realizat va contribui la producerea de disulfură de siliciu pentru electroliți în stare solidă mai ieftină și mai ușoară.”
Echipa a aplicat, de asemenea, noua disulfură de siliciu ca material anod activ pentru bateriile litiu-ion pe bază de electroliți lichidi. și a identificat pentru prima dată distrugerea și recuperarea structurilor stratificate în timpul încărcării și descărcării. Descoperirile echipei din studiul lor privind disulfura de siliciu au fost publicate ca articol de copertă în ediția recentă a Journal of Materials Chemistry A.
Comentarii:
Adauga Comentariu