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

Kondisi terbaik untuk mendapatkan hasil maksimal dari baterai nikel tinggi – ScienceDaily


Sudah menjadi pengetahuan umum dalam pembuatan baterai bahwa banyak bahan katoda sensitif terhadap kelembaban. Namun, seiring dengan popularitas komponen baterai berbasis nikel yang tinggi, para peneliti dari WMG, University of Warwick telah menemukan bahwa semakin kering kondisi penyimpanan dan pemrosesan katoda, maka peningkatan kinerja baterai yang signifikan diperoleh.

Baterai High-Ni (Nickel) menjadi semakin populer di seluruh dunia, dengan semakin banyak perusahaan otomotif yang menyelidiki penggunaan baterai Ni-tinggi untuk kendaraan listrik. Namun, bahan katoda Ni tinggi rentan terhadap reaktivitas dan ketidakstabilan terpapar kelembaban, oleh karena itu cara penyimpanannya untuk menawarkan kinerja terbaik sangat penting.

Dalam makalah, ‘Pengaruh Kondisi Penyimpanan Sekitar pada Sifat Struktural dan Elektrokimia Katoda NMC-811 untuk baterai Li-ion,’ diterbitkan dalam jurnal. Electrochimica Acta,, peneliti dari WMG, University of Warwick mengusulkan cara terbaik untuk menyimpan katoda nikel tinggi untuk mengurangi degradasi dini.

Para peneliti memaparkan NMC-811 (bahan katoda Ni tinggi) pada suhu dan kelembapan yang berbeda, kemudian mengukur kinerja dan degradasi bahan dalam baterai selama periode 28 hari, menganalisisnya menggunakan kombinasi pengujian fisik, kimia, dan elektrokimia. Ini termasuk mikroskop resolusi tinggi untuk mengidentifikasi perubahan morfologi dan kimia yang terjadi pada skala mikron dan sub-mikron selama pengisian dan pengosongan baterai.

Kondisi penyimpanan termasuk oven vakum-kering, seperti yang terpapar (ke kelembaban) dan ukuran kontrol. Peneliti mencari kotoran permukaan, yang meliputi karbonat dan H.2O, dan ditemukan ada tiga proses yang dapat menyebabkan ketidakmurnian, antara lain:

  1. Kotoran sisa yang berasal dari prekursor yang tidak bereaksi selama sintesis
  2. Cakupan kesetimbangan yang lebih tinggi dari karbonat / hidroksida permukaan (hadir untuk menstabilkan permukaan bahan kaya Ni setelah proses sintesis)
  3. Kotoran terbentuk selama waktu penyimpanan ambien

Mereka menemukan bahwa dalam semua kondisi, (oven dikeringkan dan saat terpapar) menunjukkan kapasitas spesifik dan kinerja siklus pemakaian pertama yang lebih rendah, dibandingkan dengan kontrol. Namun ukuran yang terpapar menunjukkan bahwa setelah 28 hari paparan kelembaban lingkungan H2O dan CO2 bereaksi dengan ion Li + dalam sel baterai, menghasilkan pembentukan spesies litium karbonat dan hidroksida.

Pembentukan karbonat dan oksida di permukaan NMC-811 berkontribusi pada hilangnya kinerja elektrokimia selama penuaan material, karena konduktivitas ionik dan elektronik yang lebih rendah, serta isolasi listrik dari partikel aktif. Ini berarti bahwa mereka tidak dapat lagi menyimpan ion litium untuk menyampaikan “muatan”. Analisis SEM mengkonfirmasi porositas antar-granular dan retakan mikro pada partikel agregat ini, setelah 28 hari pemaparan ambien.

Oleh karena itu mereka dapat menyimpulkan bahwa kondisi terkering, pada titik embun sekitar -45 HAIC, adalah yang terbaik untuk menyimpan DAN memproses material, untuk menghasilkan performa baterai terbaik. Kondisi kelembaban dan eksposur di persimpangan sepanjang proses pembuatan akan menyebabkan material dan komponen mengalami; ini menghasilkan umur baterai yang lebih pendek.

Dr Mel Loveridge dari WMG di University of Warwick berkomentar: “Meskipun kelembapan diketahui menjadi masalah di sini, kami mulai menentukan kondisi penyimpanan optimal yang diperlukan untuk mengurangi penurunan performa baterai yang tidak diinginkan dan prematur. Tindakan tersebut sangat penting untuk meningkatkan kemampuan pemrosesan, dan pada akhirnya mempertahankan tingkat kinerja. Ini juga relevan dengan sistem kaya Ni lainnya, misalnya bahan NCA. “

Profesor Louis Piper dari WMG di University of Warwick menambahkan: “Upaya penelitian global yang cukup besar akan terus berfokus pada bahan-bahan ini, termasuk cara melindungi permukaannya untuk menghilangkan risiko reaksi parasit sebelum dimasukkan ke dalam elektroda. Di Inggris, memimpin penelitian oleh Faraday Institution memiliki konsorsium proyek yang sepenuhnya dikhususkan untuk mengungkap mekanisme degradasi bahan yang relevan dengan industri tersebut. “

Sumber Cerita:

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

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Data Sidney