Los nanocables pueden reducir la inflamabilidad de las baterías de iones de litio

Desde teléfonos móviles, productos 3C hasta vehículos eléctricos o plantas de energía de almacenamiento de energía a gran escala, se puede decir que las baterías de iones de litio son una tecnología de almacenamiento de energía omnipresente en la actualidad, pero la naturaleza de la seguridad siempre ha sido criticada, por lo que muchos científicos han intentado encontrar varias soluciones. Los científicos han descubierto que los nanocables no solo reducen la inflamabilidad de las baterías de iones de litio, sino que también mejoran el rendimiento de la batería, según el American Chemical Society Journal nanoLETERs.

Los iones se mueven a través de los electrolitos en ambos extremos del electrodo, y los electrolitos de las baterías tradicionales están hechos de sal y solventes orgánicos. Son una de las tecnologías más maduras y ampliamente utilizadas, pero son propensas a la evaporación y pueden provocar incendios. Por lo tanto, los investigadores han puesto sus ojos en los electrolitos sólidos y han presentado muchas opciones potenciales.

Los polielectrolitos son fuerzas frescas potenciales y tienen las ventajas de estabilidad, bajo costo y cosquillas. Sin embargo, tienen malas propiedades eléctricas y mecánicas al mismo tiempo y no pueden comercializarse. Por lo tanto, para aumentar la competitividad del electrolito, los científicos quieren mejorar el electrolito aumentando la disposición de los compuestos.

Tao Xinyong, científico de materiales de la Universidad Tecnológica de Zhejiang, y su equipo produjeron nanocables de borato de magnesio (Mg2B2O5). Debido a que el material tiene buenas propiedades mecánicas y conductividad, también es un retardante de llama de baja toxicidad y libre de contaminación que puede mejorar la estabilidad de la capa de carbono incombustible. Entonces, el equipo quería colocar nanocables de borato de magnesio en electrolitos de polímero sólido y estudiar si las propiedades del material podrían contribuir al rendimiento de la batería.

El equipo mezcló electrolitos de polímero con nanocables de borato de magnesio de 5%, 10%, 15% y 20% de peso, respectivamente, y descubrió que los nanocables pueden aumentar la conductividad del electrolito y, en comparación con los electrolitos que no agregan nanocables, los nuevos electrolitos pueden soportar más estrés. Hace que la superficie del electrodo sea más estable.

El equipo señaló que la aceleración del flujo de iones ha mejorado aún más la conductividad de la batería, y el estudio también encontró que el electrolito no es inflamable. De hecho, el equipo combinó el nuevo electrolito de nanocables con un cátodo de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) y un ánodo de litio. En comparación con los electrolitos antiguos, la tasa de eficiencia y la capacidad cíclica también fueron más altas. A temperaturas de 50 ° C, 40 ° C y 30 ° C y 0,2 C, la capacidad cíclica es 150, 106 y 50 mAhg-1.

Sin embargo, los investigadores también dijeron que aunque los nanocables han mejorado en gran medida la conductividad y la resistencia al fuego, todavía no pueden funcionar de manera estable a temperatura ambiente, y todavía hay una distancia para la comercialización, y se necesita más investigación.

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