Ma ka lā 21 o ʻAukake, ua noi ʻo Prof. MA Cheng mai ke Kulanui o ʻEpekema a me ʻenehana o Kina (USTC) a me kāna mau hoa hana i kahi hoʻolālā kūpono e hoʻoponopono ai i ka pilikia pili electrode-electrolyte e kaupalena ana i ka hoʻomohala ʻana o nā ʻōhua Li paʻa i ka wā e hiki mai ana. ʻO ka electrode composite solid-solid i hana i kēia ala i hōʻike ʻia i nā mana kūʻokoʻa a me nā hana helu.
ʻO ka hoʻololi ʻana i ka electrolyte wai organik i loko o nā ʻeke Li-ion maʻamau me nā electrolytes paʻa hiki ke hoʻohaʻahaʻa i nā pilikia palekana, a hiki paha ke haki i ke "kaupaku aniani" no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka ikehu. Eia nō naʻe, paʻa nā mea electrode mainstream. Ma muli o ka hiki ʻole o ka launa pū ʻana ma waena o nā mea paʻa ʻelua e like me ka pilina ma waena o ka paʻa a me ka wai, i kēia manawa, ʻike pinepine ʻia nā pila i hoʻokumu ʻia i nā electrolytes paʻa i ka hoʻopili electrode-electrolyte maikaʻi ʻole a maikaʻi ʻole i ka hoʻokō kelepona piha.
"ʻO ka pilikia hoʻopili electrode-electrolyte o nā ʻokoʻa paʻa-mokuʻāina ua like ia me ke koʻokoʻo pōkole loa o kahi pahu lāʻau," wahi a Prof. MA Cheng mai USTC, ke kumu alakaʻi o ka noiʻi. "ʻOiaʻiʻo, i kēia mau makahiki ua hoʻomohala ka poʻe noiʻi i nā electrodes maikaʻi loa a me nā electrolytes paʻa, akā ʻo ka pilina maikaʻi ʻole ma waena o lākou ke kaupalena nei i ka pono o ka lawe Li-ion."
ʻO ka mea pōmaikaʻi, hiki i ka hoʻolālā a MA ke lanakila i kēia paʻakikī koʻikoʻi. Ua hoʻomaka ʻia ke aʻo ʻana me ka nānā ʻana i ka atom-by-atom o kahi pae haumia i loko o kahi prototype, perovskite-structured solid electrolyte. ʻOiai ʻokoʻa loa ke ʻano aniani ma waena o ka haumia a me ka electrolyte paʻa, ua ʻike ʻia lākou e hana i nā pilina epitaxial. Ma hope o ke kaʻina o nā kikoʻī kikoʻī a me nā loiloi kemika, ua ʻike nā mea noiʻi he isostructural ka pae haumia me nā electrodes layered Li-rich kiʻekiʻe. ʻO ia hoʻi, hiki i kahi prototype solid electrolyte ke crystallize ma ka "template" i hana ʻia e ka atomic framework o kahi electrode hana kiʻekiʻe, ka hopena i nā pilina pili atomically.
"He mea kāhāhā maoli kēia," wahi a ka mea kākau mua ʻo LI Fuzhen, ʻo ia ka haumāna puka o USTC. "ʻO ka loaʻa ʻana o nā mea haumia i loko o ka mea he mea maʻamau loa ia, no laila e mālama ʻole ʻia ka hapa nui o ka manawa. Eia naʻe, ma hope o ka nānā pono ʻana iā lākou, ua ʻike mākou i kēia ʻano epitaxial i manaʻo ʻole ʻia, a ua hoʻoikaika pololei i kā mākou hoʻolālā no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka pilina paʻa. "
Ke hoʻohālikelike ʻia me ke ʻano hoʻoheheʻe anu, hiki i ka hoʻolālā i manaʻo ʻia e ka poʻe noiʻi ke hoʻomaopopo i kahi pilina paʻa a paʻa ʻole ma waena o nā electrolytes paʻa a me nā electrodes ma ka pālākiō atomic, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke kiʻi microscopy electron atomic-resolution. (Hoʻolako ʻia e ka hui o MA.)
I ka hoʻohana ʻana i ke ʻano mea i ʻike ʻia, ua hoʻokaʻawale nā mea noiʻi i ka pauka amorphous me ke ʻano like me ka perovskite-structured solid electrolyte ma luna o ka ʻili o kahi mea liʻiliʻi liʻiliʻi liʻiliʻi, a ua ʻike maikaʻi ʻia kahi pilina paʻa ʻole ma waena o kēia mau mea paʻa ʻelua i kahi electrode composite. Me ka hoʻopili ʻana i ka pilikia pili electrode-electrolyte, ua hāʻawi ʻia kahi electrode composite paʻa paʻa i ka hiki ke hoʻohālikelike ʻia me ka electrode composite solid-liquid. ʻO ka mea nui aʻe, ua ʻike ka poʻe noiʻi i kēia ʻano o ka epitaxial solid-solid contact hiki ke ʻae i ka lattice mismatches nui, a no laila hiki ke hoʻohana ʻia ka hoʻolālā a lākou i manaʻo ai i nā electrolytes solid perovskite a me nā electrodes layered.
"Ua kuhikuhi kēia hana i kahi kuhikuhi kūpono e hahai ai," wahi a MA. "ʻO ka hoʻohana ʻana i ka loina i hāpai ʻia ma ʻaneʻi i nā mea koʻikoʻi ʻē aʻe e hiki ke alakaʻi i nā hana kelepona ʻoi aku ka maikaʻi a me ka ʻepekema hoihoi. Ke kali nei mākou iā ia."
Manaʻo ka poʻe noiʻi e hoʻomau i kā lākou ʻimi ʻana i kēia kuhikuhi, a hoʻopili i ka hoʻolālā i manaʻo ʻia i nā cathodes kiʻekiʻe kiʻekiʻe.
Ua paʻi ʻia ke aʻo ʻana ma Matter, kahi puke pai nui o Cell Press, i kapa ʻia ʻo "Atomically Intimate Contact between Solid Electrolytes and Electrodes for Li Batteries". ʻO LI Fuzhen ka mea kākau mua, he haumāna puka no USTC. ʻO Prof. MA Cheng mau hoa hana ʻo Prof. NAN Ce-Wen mai ke Kulanui ʻo Tsinghua a me Kauka ZHOU Lin mai ka Ames Laboratory.
(Ke Kula Kimia a me ʻEpekema Material)
Loulou pepa: https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(19)30029-3
Ka manawa hoʻouna: Jun-03-2019