Các nhà khoa học cải tiến pin lithium với chất điện giải gel đột phá

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Columbia đã phát triển một loại điện giải gel mới cho pin lithium-ion không có cực âm, giúp cải thiện đáng kể độ an toàn và tuổi thọ của chúng. Bằng cách tái thiết kế các tương tác ở quy mô nano giữa điện giải polymer và ion lithium, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một mạng lưới polymer kỵ muối ký sinh, có khả năng đẩy lùi chọn lọc ion lithium trong khi thu hút các phân tử dung môi. Thiết kế này dẫn đến sự tách pha ở quy mô nano bên trong điện giải, thúc đẩy sự hình thành một lớp bảo vệ mỏng giàu vô cơ trên bề mặt lithium. Lớp này giúp quá trình lắng đọng lithium trở nên mượt mà và dày đặc hơn, đồng thời ngăn chặn các phản ứng ký sinh thường làm suy giảm hiệu suất pin, giải quyết các thách thức chính như quá trình mạ lithium không ổn định và các phản ứng tại giao diện điện cực-điện giải. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy pin sử dụng điện giải gel này giữ được hơn 80% dung lượng dưới điều kiện gần với thực tế và thể hiện độ ổn định nhiệt được cải thiện. Đáng chú ý, các cell túi nhiều lớp với điện giải gel đã chống lại hiện tượng mất kiểm soát nhiệt trong các bài kiểm tra lạm dụng như khoan, khác với pin điện giải lỏng truyền thống dễ bốc cháy hoặc phát nổ. Nghiên cứu nhấn mạnh rằng việc thiết kế môi trường ở quy mô nano của điện giải...