레이어로보다 나은 배터리 레이어 만들기

일본 나가노에있는 Shinshu 대학의 연구원 팀이 전기 자동차의 에너지 저장 시스템을 개선 할 수있는 얇고 고용량 인 리튬 이온 배터리에 더 가까워졌습니다.

"리튬 이온 전지는 상대적으로 높은 에너지 밀도를 필요로하는 전기 자동차의 매우 유망한 에너지 저장 시스템입니다."라고 CEES의 교수이자 신슈 대학교 재료 화학과의 노부유키 츠츠 (Nobuyuki Zettsu) 연구원은 말했다. 그러나 이들의 높은 작동 전압은 일반적으로 전극 표면의 산화 분해를 일으켜 다양한 부작용을 일으킨다 "고 말했다.

리튬 이온 배터리는 많은 에너지를 저장하지만, 배터리가 에너지를 분산시키는 데 필요한 힘은 너무 많습니다. 실제 손상으로 인해 배터리가 저장 용량을 잃게됩니다.

이 문제를 해결하기 위해 Zettsu와 동료는 전자가 배터리 셀에 들어가는 고전압 (4.8V, vs Li + / Li) 음극의 전기 및 전기 화학적 성질을 조사했다.

Zettsu는 자기 조립 단분자막 (self-assembled monolayer)의 사용을 통해 표면 개질제 (surface modifier)의 조수를 돌릴 수 있습니다. 그의 팀은 음극 표면에 플루오로 알킬 실란의 초박막 코팅을 적용했습니다. 실리콘의 일종 인 Fluoroalkylisilane은 리튬 이온을 전도하고 전자를 절연시키면서 가장 효율적인 배열로 조직되며 단 하나의 원자 두께를 유지합니다.

"우리는 전극과 전해질 계면에서 발생하는 부반응을 억제하면서 활성 물질의 표면을 자기 조립 단분자막으로 코팅하면 전극 내에서 효율적인 수송을 촉진한다는 것을 발견했다"고 Zettsu는 말했다. "이 코팅은 고전압 리튬 이온 배터리의 전력 밀도와 순환 가능성을 향상 시켰습니다."

연구진은 배터리에 들어가는 음극과 전해질 사이의 직접적인 접촉이 최소화되고, 배터리의 용량이 100 번 반복 된 후에도 저하되지 않음을 확인했다.

"세계 환경 규제로 인해 전기 자동차와 하이브리드 자동차에 대한 추진은 꾸준히 진행되고 있으며 리튬 이온 배터리에 요구되는 성능 수준은 매우 높습니다."라고 Zettsu는 말했습니다. "현재 우리는 플러그인 하이브리드 자동차 및 배터리 전기 자동차 용 실제 배터리 셀을 코팅 공정과 자동 주행 모드의 실험을 사용하여 제조하기 위해 노력하고 있습니다."

이 연구는 일본 과학 기술 진흥기구와 일본 과학 진흥 협회의 지원을 받았다.

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