[ad_1]

باتری های لیتیوم یون (لیتیوم یون) به طور گسترده ای در دستگاه های الکترونیکی قابل حمل ، وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم های ذخیره انرژی شبکه استفاده می شود. با این وجود ، در سال های اخیر به دلیل وجود یک الکترولیت آلی معمولی که در بسیاری از موارد باعث آتش سوزی و انفجار می شود ، ایمنی باتری های لیتیوم یون زیر سوال رفته است. فیلم های نازک سرامیکی الکترولیت جامد (SSE) نوعی راه حل مناسب برای حل مسئله ایمنی با مسدود کردن دندریت لیتیوم است که باعث اتصال کوتاه و نشت حرارتی می شود ، در حالی که چگالی انرژی بالایی را برای باتری های لیتیوم یونی نسل بعدی فراهم می کند. فیلم های نازک فعلی SSE دارای هدایت یونی کم از 10؟ 8 تا 10؟ 5 S / cm ، که ممکن است به دلیل کیفیت پایین مواد باشد.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی لیانگ بینگ هو از دانشکده مهندسی A. James Clark در دانشگاه مریلند اخیراً روش جدیدی را برای چاپ و پخت فیلم های مختلف نازک SSE ایجاد کردند. این اثر با عنوان “فیلمهای الکترولیت جامد چاپ شده و با کارایی بالا” ، در 18 نوامبر 2020 در منتشر شد پیشرفت علمی. تیم تحقیق این روش را “چاپ و گرمایش تابشی” (PRH) نامیدند که از فناوری چاپ مبتنی بر محلول و پس از پخت سریع برخوردار است.

در یک فرآیند معمول ، سوسپانسیون پیش ساز بر روی بستری چاپ می شود که غلظت و ضخامت آن قابل تنظیم است. پس از پخت سریع (~ 3 ثانیه) دمای بالا (~ 1500 درجه سانتیگراد) می توان فیلم نازک SSE با کیفیت بالا و بسیار کارآمد را بدست آورد ، و از دست دادن حداقل لیتوم و تبلور بالا اطمینان حاصل کرد. این روش نه تنها منجر به یک ریزساختار متراکم و یکنواخت برای فیلمهای نازک SSE می شود ، بلکه هدایت یونی برتر را نیز فراهم می کند. لازم به ذکر است که فرایند تولید – از پیش ماده تا محصول نهایی – فقط 5 دقیقه takes طول می کشد که 100 برابر سریعتر از روش های معمول است.

در اثبات اثبات مفهوم ، تیم یک فیلم نازک مبتنی بر گارنت SSE را نشان داد که دارای هدایت یونی بالا تا 1 میلی ثانیه در سانتی متر و ثبات دوچرخه سواری عالی است. علاوه بر این ، روش PRH اجازه می دهد تا بسیاری از ساخت و سازهای دیگر مانند مونتاژ چند لایه پیچیده و بدون آلودگی متقابل در هنگام سنتز. همچنین می تواند به تهیه سایر فیلم های نازک سرامیکی نیز گسترش یابد ، که فرصت های جدیدی را برای توسعه باتری های نیمه هادی ایمن و بسیار کارآمد و سایر دستگاه های مبتنی بر فیلم نازک ایجاد می کند.

تاریخچه تاریخ:

مواد تهیه شده توسط دانشگاه مریلند. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.

[ad_2]

منبع: packge-news.ir