Tinutulak ng Organic Cathode ang Mga Limitasyon ng Baterya

Isang conductive polymer na disenyo na maaaring maghatid ng mas mataas na density ng enerhiya, mas malawak na temperatura tolerance at pinabuting kaligtasan sa mga cell ng lithium ion.

Ang mga mananaliksik mula sa Tianjin University at South China University of Technology ay nakabuo ng isang organic na lithium ion na baterya na binuo sa paligid ng isang engineered cathode material.Inilalarawan ng pag-aaral ang isang conductive polymer electrode na idinisenyo upang matugunan ang matagal na mga limitasyon sa pagganap ng organikong baterya.

Ang mga maginoo na baterya ng lithium ion ay umaasa sa mga inorganic na cathode na naglalaman ng mga metal gaya ng cobalt at nickel, na nagpapalaki ng mga alalahanin tungkol sa pagkakaroon ng mapagkukunan, kaligtasan at mekanikal na tigas.Ang mga organikong electrode na materyales, sa kabilang banda, ay nagmula sa mas maraming mapagkukunan at maaaring iayon sa istruktura, ngunit may kasaysayang nahaharap sa mga hamon sa pagkamit ng mataas na density ng enerhiya at mabilis na transportasyon ng lithium ion.

Ang pangkat ng pananaliksik ay bumuo ng isang n uri ng conductive polymer na kilala bilang poly benzofuran dione, o PBFDO, bilang ang cathode material.Ang polymer ay nagpapakita ng mataas na electronic conductivity, mabilis na lithium ion transport at matatag na structural behavior sa ilalim ng iba't ibang kondisyon.Gamit ang materyal na ito, nag-assemble ang team ng pouch cell na nakamit ang density ng enerhiya na higit sa 250 watt na oras kada kilo.Para sa paghahambing, ang mga baterya ng lithium iron phosphate ay karaniwang nasa pagitan ng 160 at 200 watt na oras bawat kilo.

Ang baterya ay nagpapatakbo sa isang window ng temperatura mula sa minus 70 degrees Celsius hanggang 80 degrees Celsius.Sa mga mekanikal na pagsubok, ang organic cathode ay nagpapanatili ng istraktura at kapasidad pagkatapos ng baluktot at compression.Ang isang ampere hour level pouch cell ay pumasa din sa isang puncture test nang walang apoy o pagsabog.

"Ang pananaliksik na ito ay sumisira sa tradisyonal na mga hadlang ng teknolohiya ng baterya sa mga tuntunin ng pagdepende sa mapagkukunan at epekto sa kapaligiran," sabi ni Propesor Xu Yunhua, ang nangungunang mananaliksik."Hindi lamang ito tumutugma sa density ng enerhiya ng mga komersyal na baterya ngunit nag-aalok din ng higit na kaligtasan at isang mas malawak na hanay ng temperatura ng pagpapatakbo."

Nagsusumikap ang mga mananaliksik patungo sa paggawa ng pilot scale at pag-explore ng mga application sa flexible electronics, wearable device, at lightweight energy storage system kung saan kritikal ang kaligtasan, adaptability at temperature resilience.