Indipendentemente da e prestazioni, u costu o e considerazioni di sicurezza, e batterie ricaricabili in tuttu u statu solidu sò a megliu scelta per rimpiazzà l'energia fossili è eventualmente rializà a strada per i veiculi d'energia nova.
Cum'è l'inventore di materiali di catodi cum'è LiCoO2, LiMn2O4 è LiFePO4, Goodenough hè ben cunnisciutu in u campu dibatterie di lithium-ionè hè veramente u "babbu di e batterie di lithium-ion".
In un articulu recente in NatureElectronics, John B. Goodenough, chì hà 96 anni, riviseghja a storia di l'invenzione di a bateria di lithium-ion rechargeable è mostra a strada avanti.
In l'anni 1970, una crisa di u petroliu hà eruptatu in i Stati Uniti.Realizà a so dipendenza eccessiva da l'impurtazioni di petroliu, u guvernu hà iniziatu un grande sforzu per sviluppà l'energia solare è eolica.A causa di a natura intermittente di l'energia solare è eolica,batterie ricaricabilieranu eventualmente necessarii per almacenà sti fonti d'energia rinnuvevuli è puliti.
A chjave per a carica è a scaricamentu reversibile hè a reversibilità di a reazione chimica!
À quellu tempu, a maiò parte di e batterie non-rechargeable usavanu elettrodi negativi di litiu è elettroliti organici.Per ottene batterie ricaricabili, tutti cuminciaru à travaglià nantu à l'incrustazione reversibile di ioni di litiu in catodi di sulfuru di metalli di transizione stratificati.Stanley Whittingham di ExxonMobil hà scupertu chì a carica è a scaricamentu reversibile puderanu esse ottenute da a chimica di intercalazione utilizendu TiS2 stratificati cum'è materiale di catodu, cù u pruduttu di scaricamentu chì hè LiTiS2.
Sta cellula, sviluppata da Whittingham in u 1976, hà ottenutu una bona efficienza iniziale.In ogni casu, dopu à parechje ripetizioni di carica è scaricamentu, i dendriti di lithium si formanu in a cellula, chì crescenu da u negativu à l'elettrodu pusitivu, creendu un cortu circuitu chì puderia ignite l'elettrolitu.Stu tentativu, di novu, hè finitu in fallimentu !
Intantu, Goodenough, chì si trasferì à Oxford, stava investigando quantu lithium puderia à u più esse disintegratu da i materiali di catodi di LiCoO2 è LiNiO2 in strati prima chì a struttura cambiassi.À a fine, anu ottinutu de-embedding reversibile di più di a mità di u lithium da u materiale di cathode.
Sta ricerca hà eventualmente guidatu Akira Yoshino di AsahiKasei per preparà u primubatteria ricaricabile di lithium-ion: LiCoO2 cum'è l'elettrodu pusitivu è carbone grafiticu cum'è l'elettrodu negativu.Questa batteria hè stata aduprata cù successu in i primi telefoni cellulari di Sony.
Per riduce u costu è migliurà a sicurità.A bateria rechargeable all-solidu cù solidu cum'è elettrolitu pare esse una direzzione impurtante per u sviluppu futuru.
Dapoi l'anni 1960, i chimichi europei anu travagliatu nantu à l'incrustazione reversibile di ioni di litiu in materiali di sulfuru di metalli di transizione stratificati.À quellu tempu, l'elettroliti standard per e batterie rechargeable eranu principalmente elettroliti acuosi acidi è alkalini forti, cum'è H2SO4 o KOH.Perchè, in questi elettroliti aqueous, H + hà una bona diffusività.
À quellu tempu, e batterie ricaricabili più stabili sò state fatte cù NiOOH stratificati cum'è u materiale di catodu è un forte elettrolitu alcaline aqueous cum'è l'elettrolitu.h+ puderia esse incrustatu in modu reversibile in u catodu NiOOH stratificatu per furmà Ni (OH)2.u prublema era chì l'electrolite aqueous limitava a tensione di a bateria, risultatu in una bassa densità di energia.
In u 1967, Joseph Kummer è NeillWeber di Ford Motor Company anu scupertu chì Na + hà boni proprietà di diffusione in l'elettroliti ceramichi sopra à 300 ° C.Allora inventavanu una bateria recargable Na-S: sodiu fusu cum'è l'elettrodu negativu è sulfuru fusu chì cuntene bande di carbone cum'è l'elettrodu pusitivu.In u risultatu, anu inventatu una bateria recargable Na-S: sodiu fusu cum'è l'elettrodu negativu, sulphur fondu chì cuntene una banda di carbone cum'è l'elettrodu pusitivu, è una ceramica solida cum'è l'elettrolitu.Tuttavia, a temperatura di u funziunamentu di 300 ° C hà cundannatu sta bateria per esse impussibile di cummercializà.
In u 1986, Goodenough hà realizatu una batteria di lithium rechargeable all-state solidu senza generazione di dendrite cù NASICON.Attualmente, e batterie di lithium è sodium rechargeable all-state solid-state basate in elettroliti solid-state such as NASICON sò stati cummercializati.
In u 2015, MariaHelena Braga di l'Università di Portu hà ancu dimustratu un elettrolitu solidu d'ossidu poroso isolante cù conduttività di ioni di lithium è sodium paragunabili à l'elettroliti organici attualmente utilizati in batterie di lithium-ion.
In corta, indipendentemente da e prestazioni, u costu o e considerazioni di sicurità, e batterie ricaricabili in tuttu u statu solidu sò a megliu scelta per rimpiazzà l'energia fossili è eventualmente realizà a strada per i veiculi d'energia nova!
Tempu di post: Aug-25-2022