リチウムイオン電池はいたるところにあります。リチウムイオン電池の安全性を向上させるには？

携帯電話、3C製品から電気自動車や大規模なエネルギー貯蔵発電所まで、リチウムイオン電池は今日のユビキタスで主流のエネルギー貯蔵技術と言えますが、安全性は常に批判されているため、多くの科学者がさまざまな解決策を見つけます。 American Chemical Society Journal NanoLettersによると、科学者たちは、ナノワイヤーがリチウムイオン電池の可燃性を低下させるだけでなく、電池の性能を向上させることを発見しました。

イオンは電極の両端の電解質を通って移動し、従来のバッテリー電解質は塩と有機溶媒でできています。それらは最も成熟して広く使用されている技術の1つですが、蒸発しやすく、火災を引き起こす可能性があります。したがって、研究者たちは固体電解質に目を向けました。そして、多くの潜在的な選択肢を提案しました。

高分子電解質は潜在的な新鮮な力であり、安定性、安さ、くすぐりという利点があります。しかし、それらは同時に電気的および機械的特性が乏しく、商品化することはできません。したがって、電解質の競争力を高めるために、科学者は化合物の配置を増やすことによって電解質を強化したいと考えています。

浙江工業大学の材料科学者であるTaoXinyongと彼のチームは、ホウ酸マグネシウム（Mg2B2O5）ナノワイヤーを製造しました。この材料は優れた機械的特性と導電性を備えているため、無公害で低毒性の難燃剤であり、耐火性炭素層の安定性を向上させることができます。そこでチームは、ホウ酸マグネシウムナノワイヤーを固体高分子電解質に配置し、材料の特性が電池の性能に寄与するかどうかを研究したいと考えました。

チームは、ポリマー電解質をそれぞれ5％、10％、15％、および20％の重量のホウ酸マグネシウムナノワイヤーと混合し、ナノワイヤーが電解質の導電率を高めることができることを発見し、ナノワイヤーを追加しない電解質と比較して、新しい電解質はより耐えることができますストレス。電極表面をより安定させます。

チームは、イオンフローの加速によってバッテリーの導電率がさらに向上したことを指摘しました。また、この研究では、電解質が可燃性ではないこともわかりました。チームは実際に、新しいナノワイヤ電解質をリン酸鉄リチウム（LiFePO4）カソードおよびリチウムアノードと組み合わせました。古い電解質と比較して、速度効率とサイクル容量も高かった。 50°C、40°C、30°C、0.2 Cの温度では、循環容量は150、106、50mAhg-1です。

しかし、研究者らはまた、ナノワイヤーは導電率と耐火性を大幅に改善したものの、室温で安定して動作することはできず、まだ商品化には距離があり、さらなる研究が必要であると述べました。

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