오늘날 우리의 삶은 모든 형태와 형태의 전자 제품에 의해 지배됩니다. 차례로 전자 제품은 배터리로 제어됩니다. 그러나 전자 기기에 널리 사용되는 기존의 리튬 이온 배터리 (LIB)는 에너지 밀도가 훨씬 높기 때문에 연구원들이 리튬 금속 배터리 (LMB)를 우수한 대안으로보기 시작했기 때문에 선호되지 않고 있습니다. LIB의 크기. 주요 차이점은 양극 재료의 선택에 있습니다. LIB는 흑연을 사용하는 반면 LMB는 리튬 금속을 사용합니다.
그러나 그러한 선택에는 그 자체로 어려움이 따른다. 가장 눈에 띄는 것 중 하나는 사이클링 중에 양극과 음극 사이의 장벽을 뚫는 경향이 있는 '수상돌기'라고 불리는 리튬 양극 표면에 바늘 모양 구조가 형성되어 단락을 유발하고 결과적으로 안전 문제를 일으키는 것입니다. “리튬 수지상 결정 형성은 리튬 양극의 표면 특성에 크게 의존합니다. 따라서 LMB의 중요한 전략은 리튬 표면에 효율적인 고체 전해질 인터페이스(SEI)를 구축하는 것입니다.”라고 대구 경북 과학원의 이용민 교수는 설명합니다. Technology (DGIST), 배터리 설계 전문 한국.
따라서 연구자들은 2D 계면 공학에서 3D 리튬 양극 아키텍처에 이르기까지 다양한 전략을 탐구했습니다. 각각의 경우 하나의 문제를 해결하는 것은 단지 다른 문제로 넘어가는 것입니다. 그러나 리튬 금속 분말 (LMP) 복합 전극을 기반으로 한 새로운 접근 방식이 눈에 띕니다. LMP의 매력은 구형 모양에 있으며, 이는 더 높은 표면적과 두께 조정이 용이하여 더 넓고 얇은 전극을 가능하게합니다. 그러나 고르지 않은 표면의 고유 한 특성으로 인한 형태 학적 실패와 같은 LMP 사용 문제는 여전히 존재합니다.
이제 새로운 연구에서 고급 에너지 재료,이 박사는 한국의 연구원들과 함께 전극 제작 과정에서 LMP 자체에 LiNO3를 미리 심어 폭 150mm, 두께 20μm 전극을 제작할 수있는 새로운 접근 방식을 채택했습니다. 96 %의 쿨롱 효율을 보였습니다.
LMP에 LiNO3를 추가하면 LMP 표면에 균일 한 N- 풍부 SEI가 유도되고 LiNO로 장기간 순환하는 동안 지속적으로 안정화됩니다.3 전해질로 꾸준히 방출되었습니다. 실제로 LiNO가있는 LMB3 사전에 심은 LMP (LN-LMP)는 87주기 동안 450 %의 용량 유지를 통해 LiNO를 사용하는 세포보다 뛰어난 성능을 발휘하는 뛰어난 사이클링 성능을 보여주었습니다.3-첨가 된 전해질.
이 교수는 이러한 발견에 감격하고 실제적인 결과에 대해 이야기합니다. “LMP 전극에 Li 안정화 첨가제를 미리 심는 것은 높은 비 에너지와 긴 수명을 가진 대규모 Li-metal, Li-S 및 Li-air 배터리의 상용화를 향한 디딤돌이 될 것으로 기대합니다.” 그는 말한다.
배터리와 관련하여 리튬 금방 유행하지 않습니다.