Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Top News

Film elektrolit solid-state berkinerja tinggi yang dapat dicetak untuk baterai generasi berikutnya – ScienceDaily


Baterai lithium-ion (Li-ion) banyak digunakan pada perangkat elektronik portabel, kendaraan listrik, dan sistem penyimpanan energi skala grid. Keamanan baterai Li-ion, bagaimanapun, telah dipertanyakan berulang kali selama beberapa tahun terakhir karena elektrolit organik konvensional yang menyebabkan kebakaran dan ledakan dalam banyak kasus. Lapisan tipis solid-state electrolyte (SSE) keramik menjanjikan solusi yang layak untuk mengatasi masalah keamanan dengan memblokir dendrit litium yang menyebabkan korsleting dan pelarian termal, sementara itu menawarkan kepadatan energi yang tinggi untuk baterai Li-ion generasi berikutnya. Namun, lapisan tipis SSE saat ini memiliki konduktivitas ionik yang rendah, berkisar antara 10? 8 hingga 10? 5 S / cm, yang dapat dikaitkan dengan kualitas material yang buruk.

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Liangbing Hu di Sekolah Teknik A. James Clark di Universitas Maryland baru-baru ini mengembangkan metode baru untuk mencetak dan menyinter berbagai film tipis SSE. Karya ini, berjudul, “Film elektrolit solid-state berkinerja tinggi yang dapat dicetak,” diterbitkan pada tanggal 18 November 2020, di Kemajuan Sains. Tim menamai metode ini “pencetakan dan pemanasan radiasi” (PRH), yang menampilkan teknik cetak berbasis solusi yang diikuti dengan sintering cepat.

Dalam proses yang khas, suspensi prekursor dicetak di atas substrat, yang konsentrasi dan ketebalannya dapat disesuaikan. Film tipis SSE berkualitas tinggi dan berkinerja tinggi kemudian dapat diperoleh setelah sintering suhu tinggi (~ 3 detik) cepat (~ 1500 ° C), memastikan kehilangan Li minimal dan kristalinitas tinggi. Pendekatan ini tidak hanya mengarah pada struktur mikro yang padat dan seragam untuk lapisan tipis SSE, tetapi juga memastikan konduktivitas ionik yang unggul. Khususnya, proses fabrikasi – dari prekursor hingga produk akhir – hanya membutuhkan waktu ~ 5 menit, yang ~ 100 kali lebih cepat daripada metode konvensional.

Dalam demonstrasi pembuktian konsep, tim menunjukkan film tipis SSE berbasis garnet yang dicetak memiliki konduktivitas ionik tinggi hingga 1 mS / cm dan stabilitas bersepeda yang sangat baik. Selain itu, metode PRH memungkinkan banyak desain lain seperti perakitan multilayer yang kompleks tanpa kontaminasi silang selama sintesis. Ini juga dapat diperluas untuk mempersiapkan film tipis keramik lainnya, yang membuka peluang baru dalam mengembangkan baterai solid-state yang aman dan berkinerja tinggi serta perangkat berbasis film tipis lainnya.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Maryland. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Slot Online