리튬이온 전지는 높은 에너지밀도, 무시할 만한 메모리효과, 낮은 자가방전, 환경안전성으로 휴대전자기기, 전기차, 정지형 저장장치를 지배합니다. 현재 상용 셀은 양극에 전이금속산화물(Co, Ni, Mn), 음극에 흑연을 씁니다. 차세대 셀은 주석이나 실리콘 기반 고용량 음극을 탐색 중입니다.
ETH 취리히 무기화학연구소와 엠파(Empa) 연구진이 더 높은 용량과 긴 수명을 약속하는 주석 나노결정 음극을 개척했습니다.
음극은 주석 나노결정으로 구성되며, 각 결정은 주석 원자당 최소 4개의 리튬이온을 삽입할 수 있습니다. 충전 시 리튬이온이 흡수되어 주석 입자가 최대 3배 팽창하고, 방전 시 수축합니다. 이 큰 부피변화는 다공성 전도성 탄소 매트릭스에 나노결정을 분산시켜 완충하고 전기적 연결을 유지함으로써 완화합니다.
제조는 2단계: 균일한 주석 씨앗 핵형성 후 정밀한 타이밍과 온도 제어로 제어 성장해, 최적 크기와 일관성의 입자를 얻습니다.
최적 탄소 매트릭스, 바인더, 안정적 전해질 선택으로 비용효율적 전극을 만들어 에너지저장 증가와 수명 연장을 달성하려 합니다. 이런 진전은 전기차와 가전용 고성능 주석 나노결정 배터리의 상용화를 가능케 할 것입니다.
나노물질
최근 폰 배터리가 금방 닳아 새 배터리를 사려 타오바오에서 검색해 보니 정품 배터리가 매우 비쌌습니다. 예: 아이폰 배터리가 약 86달러. 작은 배터리가 왜 이리 비싼지 궁금해졌습니다. 함께 답을 찾아봅시다. 리튬 배터리는 배터리 셀, 배터리 관리 시스템(BMS), 패키징으로 구성됩니다. 따라서 리튬 배터리 비용을 알려면 이 세 부분의 비용을 각각 분석해야 합니다. 배터리 셀 비용 셀은 양극과 음극을 포함하는 단일 단위를 말합니다. 셀은 리튬 배터리 비용의 80%를 차지하는 가장 비싼 부분입니다. 통계에 따르면 중국의 수백 개 배터
전기 에너지의 운반체이자 많은 기기의 동력원으로서 리튬이온 배터리는 우리에게 필수적이라고 할 수 있습니다. 이것이 없다면 우리 세계는 제대로 작동하기 어려울 것입니다. 그렇다면 리튬이온 배터리는 무엇이고, 왜 그렇게 중요할까요? 리튬이온 배터리는 무엇이고 어떻게 작동하는가? 리튬이온 배터리는 충전식 배터리로, 주로 양극과 음극 사이에서 리튬 이온이 이동하는 것에 의존합니다. 충방전 시 Li+가 두 전극 사이에서 삽입(intercalation)과 탈삽입(deintercalation)을 반복합니다. 충전 시 Li+가 양극에서 탈삽입되어
