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A equipe do professor Lee Jong-won do Departamento de Ciência e Engenharia de Energia da DGIST (presidente: Kuk Yang), juntamente com a equipe do professor Moon Jang-hyeok da Universidade Chung-Ang, anunciaram na quarta-feira o desenvolvimento de eletrólitos sólidos com maior estabilidade atmosférica , 7 de dezembro.
As baterias de íons de lítio são amplamente utilizadas como sistemas de armazenamento de energia para produtos eletrônicos e veículos elétricos. No entanto, como é vulnerável à ignição, pois é fabricado principalmente com eletrólitos líquidos orgânicos inflamáveis, questões de segurança têm sido continuamente levantadas ultimamente.
Por outro lado, eletrólitos sólidos à base de óxido têm a vantagem de ter alta estabilidade térmica e impedir fisicamente o crescimento de dendritos de lítio. Entre eles, Li7Lá3zr2O12 (daqui em diante, “LLZO”) é considerado um eletrólito de última geração devido à sua excelente condutividade de íons de lítio.
Apesar dessas vantagens, o eletrólito LLZO tem um problema: o carbonato de lítio se forma na superfície devido à reação com a umidade e o dióxido de carbono quando exposto à atmosfera. O carbonato de lítio é formado na superfície e depois cresce ao longo dos contornos de grão, penetrando no eletrólito sólido e perturbando a transferência de íons de lítio, o que reduz a condutividade de íons de lítio do eletrólito sólido LLZO.
A equipe de pesquisa melhorou a estabilidade atmosférica do eletrólito LLZO por meio da dopagem heteroelementar de gálio e tântalo, ou seja, adicionando gálio e tântalo a eletrólitos LLZO puros. Em particular, verificou-se que ‘LiGaO2,’ um terceiro material formado pela adição de gálio, suprime a adsorção superficial de umidade e dióxido de carbono e promove o crescimento de partículas durante o tratamento térmico, evitando assim o crescimento de carbonato de lítio através dos limites de grão e mantendo as propriedades de condução de íons de lítio de LLZO eletrólitos.
Como resultado, foi verificado empiricamente que a condutividade do íon de lítio é mantida mesmo quando armazenado por muito tempo ao ar, e o desempenho estável foi mantido mesmo após a eletrodeposição/dessorção repetida de lítio.
O professor Jong-Won Lee, do Departamento de Ciência e Engenharia de Energia da DGIST, disse: “Espero que o conceito de projeto de eletrólito sólido apresentado por esta equipe de pesquisa seja útil no desenvolvimento de baterias de estado sólido de alto desempenho/alta segurança incorporando eletrólitos sólidos, que são estáveis na atmosfera e têm alta condutividade de íons de lítio.”
Enquanto isso, Jung Woo-young no DGIST Master-Doctor Combined Program participou desta pesquisa como autor principal, e os resultados da pesquisa foram publicados online em 2 de novembro em Materiais de armazenamento de energia, uma revista internacional especializada em energia. Além disso, foi realizado com o apoio da Fundação Nacional de Pesquisa da Coréia do ‘Projeto de Desenvolvimento de Tecnologia de Nano e Materiais’ e ‘Projeto do Centro de Pesquisa de Engenharia’.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por DGIST (Instituto Daegu Gyeongbuk de Ciência e Tecnologia). Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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