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La nueva interfase mejora el funcionamiento, seguridad de las baterías del metal del litio

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Los investigadores de Penn State han desarrollado una nueva interfase del sólido-electrólito (SEI) para mejorar el funcionamiento y la seguridad de las baterías del metal del litio.

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las baterías del metal del litio de la Alto-energía-densidad se han considerado como el futuro de vehículos eléctricos, de smartphones, y de abejones.

Sin embargo un tema importante que para su progreso es la estabilidad de su SEIs. El culpable aquí es una capa de la sal encontrada en la superficie del electrodo del litio de la batería que la aísla y conduce las iones de litio.

“Esta capa es muy importante y es formada naturalmente por la reacción entre el litio y el electrólito en la batería,” dice a profesor Donghai Wang de Penn State. “Solamente no se comporta muy bien, que causa muchos problemas.”

Según los investigadores, degradación de los resultados de SEI en las dendritas que afectan negativamente al funcionamiento y a la seguridad de una batería.

“Esta es la razón por la cual las baterías del metal del litio no duran más de largo – la interfase crece y no es estable,” dice Wang.

Para remediar esto, el equipo de Penn State ha utilizado un compuesto del polímero para crear mucho mejor un SEI.

Llevado por el estudiante doctoral Yue Gao de la química, el SEI aumentado es un compuesto reactivo del polímero que consiste en la sal del litio, nanoparticles del fluoruro del litio, y las hojas poliméricos del óxido del graphene.

La construcción nueva de este componente de batería tiene capas delgadas de estos materiales, está donde que Thomas E. Mallouk, Evan Pugh University Professor de la química, prestó su experiencia.

“Hay mucho control del molecular-nivel que es necesario alcanzar un interfaz estable del litio,” Mallouk dijo. “El polímero que Yue y Donghai diseñados reacciona para hacer a garra-como enlace a la superficie de metal del litio. Da el litio para emerger lo que quiere de una manera pasiva de modo que no reaccione con las moléculas en el electrólito. Los nanosheets en el compuesto actúan como barrera mecánica para evitar que las dendritas formen del metal del litio.”

Usando química y diseño de ingeniería, la colaboración entre los campos permitió a la tecnología controlar la superficie del litio en la escala atómica.

“Cuando dirigimos las baterías, no pensamos necesariamente como químicos, hasta el final abajo al nivel molecular, pero el es lo que necesitamos hacer aquí,” dijo a Mallouk.

El polímero reactivo también ayuda a disminuir el peso y el coste de fabricación, que podrían a su vez llevar a la adopción separada amplia de las baterías del metal del litio.