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18650 리튬 배터리의 불안정성에 영향을 미치는 요인

2021-07-10

휴대폰이 가장 필요할 때, 휴대폰이 안될까 걱정되시나요? 전기 자동차를 운전할 때 동력이 없을 때 어떻게 합니까? 이러한 질문에 대해 가벼운 리튬황 배터리가 답할 수 있습니다! 에너지 저장 용량은 슈퍼마켓 선반에 있는 배터리의 두 배 이상이지만 일반적으로 전기가 없고 수명이 짧습니다. 에너지 저장 연구 공동 연구 센터와 태평양 북서부 국립 연구소의 과학자들은 이 문제의 원인 중 하나를 발견했습니다.


그들은 배터리의 전해질에 사용되는 소금이 큰 차이를 만든다는 것을 발견했습니다. LITFSI 리튬 트리플루오로메틸술폰이미드라는 염을 전지의 전해질로 사용하면, 리튬 배터리 조립 장비 200회 이상의 충전 및 방전 작업을 위해 배터리를 테스트할 수 있습니다. 리튬황 배터리에서 lisi는 전극에서 리튬과 황 원자를 결합하지만 빠르게 방출됩니다. 반대로 유사한 전해질은 리튬 및 황 원자에 대한 결합력이 더 강하고 전혀 방출하지 않습니다. 셀의 성능이 급격하게 떨어지며, 배터리는 수십 번 실행해도 에너지가 없다.

연구팀은 전해질이 리튬황 전지에 미치는 영향을 알아보기 위해 LiTFSI와 LIFSI를 활용해 관련 실험을 진행했다. LiTFSI와 LIFSI는 매우 유사한 전해질이며 LIFSI만이 LiTFSI보다 적은 탄소와 불소를 포함합니다. 그들은 환경분자연구소의 장비를 사용하여 배터리 충방전 에너지를 지속적으로 테스트하고 마침내 전극을 연구했습니다. 그들은 LiTFSI를 전해질로 사용하는 리튬 황 배터리에서 리튬 배터리 스폿 용접기 황 원자에 의해 결합되어 전극 표면에 리튬 황화물(LISx)을 형성합니다. LIFSI를 전해질로 사용하면 황산리튬(LISOx)이 형성된다. 두 리튬 화합물 조합의 치밀성을 계산함으로써 그들은 황화 리튬이 깨지기 쉽고 리튬을 방출한다는 것을 발견했습니다. 그러나 황산리튬은 분리하기 어려우므로 황산의 산소가 주범이다.


퍼스트 무버 차량의 문제점 중 하나는 운전자가 충전소 사이에 오랫동안 갇혀 있다는 것입니다. 이러한 우려로 인해 소비자들은 저공해 자동차를 구매하기로 결정했습니다. 이 연구의 결과는 고에너지 리튬황 배터리의 설계에 또 다른 중요한 요소를 추가합니다.