a) Confronto della resistenza all'ossidazione e alla corrosione della lega eutettica Li-Na e del metallo Na. Immagini SEM per lega Li-Na b), e Na c) elettrodi dopo cinque cicli di strippaggio/placcatura. d) Profili di tensione per batterie metalliche simmetriche. Ciclismo e), e tasso f) prestazioni delle batterie metallo-O2 con e senza catalizzatori Credito:YAN Junmin, ZHANG Yu, ZHANG Xinbo
L'attuale tecnologia di intercalazione agli ioni di litio, anche quando completamente sviluppato, è insufficiente per soddisfare la crescente domanda di fonti di energia ad alta densità di energia per veicoli elettrici ed elettronica. Così, metallo alcalino-ossigeno non acquoso (AM-O 2 :AM =Li, N / A, ecc.) le batterie sono posizionate per sostituire le tradizionali batterie agli ioni di litio a causa della loro densità di energia teorica ultraelevata.
Però, AM è estremamente reattivo verso l'aria e quasi tutti gli elettroliti non acquosi, con conseguenti reazioni parassitarie significative. Per di più, placcatura/sverniciatura di metalli in Li o Na incontrollabile, generalmente emergenti come dendriti, induce facilmente cortocircuiti accompagnati da eventi di incendio/esplosione. Perciò, per ottenere un AM-O . sicuro e stabile 2 cellula, è importante risolvere i problemi di dendrite e ossidazione/corrosione.
Recentemente, un gruppo di ricerca guidato da Zhang Xinbo del Changchun Institute of Applied Chemistry (CIAC), Accademia cinese delle scienze, Yan Junmin dell'Università di Jilin, Zhang Yu dell'Università Beihang di Pechino ha sviluppato un AM-O . a lunga durata 2 batteria che utilizza per la prima volta una lega eutettica Li-Na come nuovo anodo metallico. I loro risultati sono stati pubblicati in Chimica della natura .
Hanno scoperto che Li e Na hanno mostrato attività di reazione simili e quindi entrambi potrebbero essere impiegati come componenti attivi nelle batterie senza sacrificare la capacità specifica rispetto ad altre leghe (ad es. lega Na-Sn). Inoltre, legare Li e Na ha migliorato la resistenza alla corrosione e ha soppresso la crescita dei dendriti metallici.
In una batteria in lega Li-Na, con l'aiuto dell'additivo elettrolitico, il risultante dendrite-soppresso, resistente all'ossidazione, e l'elettrodo in lega di Li-Na senza crepe ha dotato la lega-O . bimetallica di Li-Na aprotica recentemente proposta 2 batteria con buone prestazioni.
Per di più, introducendo O . efficiente 2 catalizzatori di riduzione/evoluzione (ad es. Co/NCF), la durata del ciclo e la capacità di velocità della lega Li-Na-O 2 batteria sono stati notevolmente migliorati.
"Crediamo che questa strategia possa essere applicata anche ad altri elettrodi metallici, come Zn, mg, Circa, Al e così via, " disse Zhang.
Nel frattempo, questo studio fornisce una guida per lo sviluppo di altre batterie bimetalliche come le batterie agli ioni bimetallici e le batterie bimetalliche-S. Queste batterie hanno una nuova chimica, mostrano prestazioni elettrochimiche molto migliori rispetto alle batterie monometalliche, e adottare metodi collaborativi per liberare il grande potenziale dell'anodo di metalli alcalini.
