DISTRIBUIȚI
starea intermediară
Partea stângă a imaginii ilustrează starea descărcată cu miscare limitată a electronilor și a ionilor litiu. Partea dreapta reprezintă starea intermediară. Zonele albe sunt dens populate cu electroni în timp ce zonele maro sunt slab populate formând un model în dungi. Ionii de litiu se distribuie astfel încât să nu distrugă modelul în dungi. În starea intermediară atât electronii cât și ionii de litiu pot să se miște mai repede conducând la un timp de încărcare al bateriilor mai redus. Credit: Atsuo Yamada

Cercetătorii de la Universitatea din Tokyo au descoperit structura și propietățile de transport ale “stării intermediare” din bateriile litiu – ion. Această descoperire reprezintă cheia întelegerii mecanismului de încărcare și descărcare în bateriile reîncărcabile. Aceste decoperiri pot ajuta la accelerarea vitezei de reacție electrochimica din baterii și la reducerea semnificativă a timpului de re-încărcare. Deși exista un interes crescut pentru a minimiza timpul de încărcare, mecanismul reacților de încărcare și descărcare nu a fost pe încă deplin elucidat. Chiar dacă existența unei “stării intermediare” care să accelereze reacțiile pe durata ciclărilor a fost sugerată, nu a existat nici o dovadă puternică care să sustină concret prezența ei.

Starea intermediară a arătat o durată de viață mai lungă o dată ce am fost capabili să optimizăm condițiile de reacție. De asemenea am avut succes în stabilizarea stării intermediare cu puritate apropiată de 100% – declară Yamada.

Cercetările anterioare au sugerat că durata de viață scurtă a stării metastabile ar face o investigație sistematică a propietăților ei imposibilă. În prezent, grupul de cercetare al Profesorului Atsuo Yamada de la Universitatea din Tokyo, Graduate School of Engineering a dezvoltat o tehnică nouă pentru stabilizarea stării intermediare. Cercetătorii au descoperit un model cu dungi de electroni impachetați denși și electroni liberi. Ionii de litiu s-au aranjat astfel încât să nu dezorganizeze modelul cu dungi. În plus starea intermediară a arătat o conductivitate litiu/electron ridicată în comparație cu starea încărcată sau descărcată. Atât electronii cât și ionii de litiu ar putea să se miște mai repede în starea intermediară, acesta având o contribuție semnificativă la accelerarea reacților de încărcare și descărcare a bateriilor. Aceste descoperii au fost contrare așteptărilor. A fost surprinzător să descoperim că conductivitatea a fost îmbunătățită enorm în starea intermediară. Sperăm să dezvoltăm baterii reîncărcabile cu timp de încărcare redus prin aplicarea descoperirilor noastre la designul materialelor și a condiților  care sunt optime pentru a crea o stare intermediară stabilă.”

Sursa:http://goo.gl/gCXYF3
DOI:10.1002/anie.201501165

NICIUN COMENTARIU

LĂSAȚI UN MESAJ