Onderzoekers van het Nationaal Laboratorium Brookhaven van het Amerikaanse Ministerie van Energie (DOE) blijven werken aan het verbeteren van de functionaliteit van lithium-metaalbatterijen die worden gebruikt in elektrische voertuigen. De nieuwste ontdekking houdt in dat er een chemische verbinding genaamd cesiumnitraat (CsNO3) aan het elektrolyt wordt toegevoegd dat de anode en kathode van de batterij scheidt. Deze stof verhoogt aanzienlijk de laadsnelheid van lithium-metaalbatterijen terwijl de levensduur ervan wordt gewaarborgd.
Het recente onderzoek, uitgevoerd door een team van wetenschappers van het Nationaal Laboratorium Brookhaven en gepubliceerd in Nature Communications, richt zich op de interface – een beschermende laag die wordt gevormd op de anode en kathode van de batterij. Deze laag voorkomt degradatie van de elektrode en is essentieel voor het creëren van lithium-metaalbatterijen die meerdere keren kunnen worden opgeladen en ontladen, vergelijkbaar met lithium-ionbatterijen.
“We wilden de laadsnelheid van momenteel gebruikte hoogwaardige lithium-metaalbatterijen verbeteren”, legt Muhammad Mominur Rahman uit. Hij is mede-auteur van de studie en onderzoeker bij de Electrochemical Energy Storage Group van de afdeling Chemie in Brookhaven. “Tegelijkertijd wilden we de batterijen stabiliseren door een beschermendere interface te creëren, wat hun levensduur zou verlengen.”
Bovendien veroorzaakte de toevoeging van cesiumnitraat aan het elektrolyt onverwachte veranderingen in de chemie van de batterij.
“De ontdekkingen van Mominur dagen traditionele opvattingen uit over de componenten van een effectieve interface”, zegt Enyuan Hu, een chemicus van Brookhaven en de leidende onderzoeker bij de Electrochemical Energy Storage Group. “We zijn benieuwd hoe deze ontdekkingen zullen bijdragen aan het belangrijke project van het DOE dat zich richt op lithium-metaalbatterijen.”
Het team van Hu werkt samen met andere batterijexperts binnen het Battery500 Consortium, dat bestaat uit verschillende nationale laboratoria en universiteiten. Het consortium, geleid door het Northwest National Laboratory, heeft als doel batterijen te ontwikkelen met een energiedichtheid van 500 wattuur per kilogram – meer dan twee keer de energiedichtheid van momenteel gebruikte hoogwaardige batterijen.
FAQ:
1. Wat is de nieuwe ontdekking van onderzoekers van het Nationaal Laboratorium Brookhaven met betrekking tot lithium-metaalbatterijen?
Ze hebben een chemische verbinding genaamd cesiumnitraat (CsNO3) aan het elektrolyt van de batterij toegevoegd, wat de laadsnelheid aanzienlijk verhoogt en zorgt voor een lange levensduur van de batterij.
2. Wat is de interface in lithium-metaalbatterijen?
De interface is een beschermende laag die wordt gevormd op de anode en kathode van de batterij. Het voorkomt degradatie van de elektrode en is cruciaal voor het creëren van batterijen die meerdere keren kunnen worden opgeladen en ontladen.
3. Welke veranderingen in de chemie van de batterij worden veroorzaakt door de toevoeging van cesiumnitraat aan het elektrolyt?
De toevoeging van cesiumnitraat leidt tot onverwachte veranderingen in de chemie van de batterij, waardoor traditionele opvattingen over de componenten van een effectieve interface worden uitgedaagd.
4. Wat is het belangrijkste project van het Amerikaanse Ministerie van Energie met betrekking tot lithium-metaalbatterijen?
Het belangrijkste project van het Amerikaanse Ministerie van Energie, waaraan het onderzoeksteam van Brookhaven deelneemt, richt zich op het creëren van lithium-metaalbatterijen met een energiedichtheid van 500 wattuur per kilogram.
5. Wat is het Battery500 Consortium?
Het Battery500 Consortium is een initiatief waarin het onderzoeksteam van Brookhaven samenwerkt met andere batterijexperts om lithium-metaalbatterijen te ontwikkelen met een hoge energiedichtheid.
The source of the article is from the blog zaman.co.at