Un team del MIT ha ora esplorato le proprietà meccaniche dei materiali elettroliti solidi a base di solfuro per la prima volta per determinare le loro proprietà meccaniche se incorporate in una batteria.
Gli studenti del MIT Frank McGrogan e Tushar Swamy hanno annunciato i loro nuovi risultati nel numero di questa settimana del Journal Advanced Energy Materials; Krystyn Van Vliet, professore di scienze dei materiali e ingegneria; Mingqing Chen, professore di scienza dei materiali e ingegneria; e quattro studenti universitari hanno partecipato all'esperienza di ricerca della National Science Foundation per gli studenti universitari (REU) amministrato dal MIT Center for Materials Science and Engineering e il suo centro di elaborazione dei materiali.
La batteria LifePO4 offre una soluzione di stoccaggio di energia leggera che può essere utilizzata in molti dei dispositivi ad alta tecnologia di oggi, dagli smartphone alle auto elettriche. Tuttavia, la sostituzione del tradizionale elettrolita liquido con un elettrolita solido in tali batterie offre vantaggi significativi. Per lo stesso peso, queste batterie al fosfato di ferro al litio a stato all-solide offrono una maggiore capacità di accumulo di energia a livello di confezione. Eliminano anche significativamente il rischio di minuscole sporgenze simili a dita (note come "dendriti") che possono crescere attraverso lo strato di elettroliti e causare cortocircuiti.
"Le batterie a stato solido sono un'opzione interessante in termini di prestazioni e sicurezza, ma ci sono ancora alcune sfide", afferma Van Vliet. Nella batteria del polimero al litio che dominano il mercato oggi, gli ioni di litio viaggiano da un elettrodo all'altro attraverso un elettrolita liquido mentre la batteria viene caricata e quindi fluiscono nella direzione opposta quando è in uso. Vlien dice: "Queste batterie sono Molto efficiente, ma l'elettrolita liquido è chimicamente instabile e persino infiammabile. " "Quindi se l'elettrolita è solido, è più sicuro ed è più piccolo e leggero." La maggior parte delle batterie consistono in due strati solidi elettrochimicamente attivi, chiamati elettrodi, separati da un film polimerico impregnato di un elettrolita liquido o gel. Tuttavia, recenti ricerche hanno esplorato la possibilità di una batteria all-solide in cui l'elettrolita liquido (e potenzialmente infiammabile) sarebbe sostituito da un elettrolita solido, che aumenta la densità di energia e la sicurezza della batteria.Un team del MIT ha ora esplorato le proprietà meccaniche dei materiali elettroliti solidi a base di solfuro per la prima volta per determinare le loro proprietà meccaniche se incorporate in una batteria.
Gli studenti del MIT Frank McGrogan e Tushar Swamy hanno annunciato i loro nuovi risultati nel numero di questa settimana del Journal Advanced Energy Materials; Krystyn Van Vliet, professore di scienze dei materiali e ingegneria; Mingqing Chen, professore di scienza dei materiali e ingegneria; e quattro studenti universitari hanno partecipato all'esperienza di ricerca della National Science Foundation per gli studenti universitari (REU) amministrato dal MIT Center for Materials Science and Engineering e il suo centro di elaborazione dei materiali.
Le batterie agli ioni di litio offrono una soluzione di stoccaggio di energia leggera che può essere utilizzata in molti dei dispositivi ad alta tecnologia di oggi, dagli smartphone alle auto elettriche. Tuttavia, la sostituzione del tradizionale elettrolita liquido con un elettrolita solido in tali batterie offre vantaggi significativi. Per lo stesso peso, queste batterie agli ioni di litio a stato all-solide offrono una maggiore capacità di accumulo di energia a livello di confezione. Eliminano anche significativamente il rischio di minuscole sporgenze simili a dita (chiamate "dendriti") che possono crescere attraverso lo strato di elettroliti e causare cortocircuiti.