Nuevos avances en la investigación de microbaterías de iones de litio en el Instituto de Tecnología Química de Dalian

Recientemente, el equipo de Wu Zhongshuai, investigador del grupo de investigación de dispositivos de energía y materiales bidimensionales del Instituto de Física Química de Dalian, Academia de Ciencias de China, y el equipo de Bao Xinhe, académico de la Academia de Ciencias de China, han desarrollado un todo integrado plano con transferencia de masa multidireccional, excelente flexibilidad y estabilidad a altas temperaturas. Microbatería de iones de litio de estado sólido. Los resultados de la investigación relacionada se publicaron en NanoEnergy.

Con el rápido desarrollo de dispositivos electrónicos portátiles flexibles, miniaturizados e integrados, es urgente desarrollar fuentes de alimentación flexibles integradas de alto rendimiento, ligeras, portátiles y con función de estructura y sus tecnologías. La batería de iones de litio es actualmente la fuente de energía más utilizada y popular en la sociedad, pero tiene problemas de seguridad como gran tamaño, forma fija, poca flexibilidad, fuga de electrolitos e inflamabilidad, por lo que es difícil cumplir con los requisitos de flexibilidad y miniaturización. dispositivos electrónicos. necesitar.

Recientemente, el equipo de investigación tomó la iniciativa en el desarrollo de una batería en miniatura de iones de litio integrada totalmente plana de estado sólido. La microbatería de iones de litio utiliza nanoesferas de titanato de litio como electrodo negativo, microesferas de fosfato de hierro y litio como electrodo positivo, grafeno de alta conductividad como colector de corriente no metálico y gel de iones como electrolito. Tiene una configuración plana de dedos cruzados y no necesita usar diafragma tradicional ni colector de corriente de metal.

La microbatería de iones de litio obtenida tiene la ventaja de la transferencia de masa multidireccional, mostrando una alta densidad de energía de volumen de 125.5 mWh / cm3, excelente rendimiento de velocidad; estabilidad de ciclo ultralargo, casi sin degradación de la capacidad después de 3300 ciclos; y buenas propiedades mecánicas Flexible, la estructura del electrodo no se dañará y el rendimiento electroquímico no cambiará significativamente bajo repetidas flexiones o torsiones.

Al mismo tiempo, el dispositivo de almacenamiento de energía en miniatura puede funcionar de manera estable en un entorno de alta temperatura de 100 ° C y tiene una estabilidad de ciclo largo (1000 ciclos). Además, la batería de iones de litio puede realizar una autointegración modular sin conectores metálicos y realizar una regulación eficaz del voltaje y la capacidad de salida. Por lo tanto, la batería en miniatura de iones de litio tiene un gran potencial en la aplicación de dispositivos electrónicos flexibles y miniaturizados.
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