Novos desenvolvimentos tecnológicos por pesquisadores da UNIST prometem aumentar significativamente o desempenho das baterias de metal de lítio em pesquisas promissoras para a próxima geração de baterias recarregáveis. O estudo também valida o princípio de desempenho aprimorado da bateria por meio da observação in situ em tempo real do ciclo de carga-descarga.

Esta descoberta foi liderada pelo Professor Hyun-Wook Lee na Escola de Energia e Engenharia Química da UNIST em colaboração com a Agência para a Ciência, Tecnologia e Pesquisa (A * Star) em Cingapura.

As baterias de metal de lítio são um tipo de bateria recarregável que tem lítio como ânodo. Entre uma série de diferentes materiais catódicos, O metal de lítio tem a tensão de acionamento mais baixa e possui cerca de 10 vezes mais capacidade do que os ânodos de grafite convencionais. Portanto, tem ganhado muita atenção como um potencial material de ânodo de próxima geração para veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia em grande escala.

Embora os ânodos de metal de lítio representem um candidato ideal para baterias de alta densidade de energia, seu uso como ânodos em células comerciais requer mais desenvolvimento. Por exemplo, O metal de lítio tende a crescer em estruturas dendríticas durante os processos contínuos de carga / descarga de uma bateria, o que pode resultar em baixo desempenho. Isso ocorre porque essa estrutura dendrítica na camada superficial do metal de lítio desencadeia curtos-circuitos internos ao perfurar o separador da bateria.

No estudo, a equipe de pesquisa suprimiu o crescimento dendrítico revestindo a folha de lítio com um siliceto de lítio (Li _x Camada Si). Os resultados mostraram excelente desempenho eletroquímico em termos de capacidade de taxa e estabilidade de ciclo.

A observação microscópica óptica in situ também foi realizada para monitorar a deposição eletroquímica de lítio no Li. _x Eletrodos de lítio modificados com Si e o eletrodo de lítio desencapado. Foi observado que uma dissolução / deposição de lítio muito mais uniforme no Li _x O ânodo de lítio modificado com Si pode ser obtido em comparação com o eletrodo de lítio puro.

"Nosso estudo fornece observação direta do comportamento eletroquímico, expansão de volume, bem como o crescimento de dendrito de lítio de ânodos de metal de lítio, "diz o professor Lee." Aplicar isso em baterias reais também ajudará a contribuir para a comercialização de baterias de metal de lítio. "

Esta pesquisa foi publicada em Materiais avançados .