Teknologi Baterai Baru Memungkinkan Pengisian Mobil Listrik Hingga 90% Hanya Dalam 6 Menit

Dengan Telsa di pucuk pimpinan, pasar kendaraan listrik berkembang di seluruh dunia. Tidak seperti kendaraan konvensional yang menggunakan mesin pembakaran internal, mobil listrik hanya didukung oleh baterai lithium-ion, jadi performa baterai menentukan performa mobil secara keseluruhan. Namun, waktu pengisian yang lambat dan daya yang lemah masih menjadi hambatan yang harus diatasi. Sehubungan dengan hal ini, tim peneliti POSTECH baru-baru ini mengembangkan pengisian yang lebih cepat dan bahan baterai yang lebih tahan lama untuk kendaraan listrik.

Tim peneliti Profesor Byoungwoo Kang dan Dr. Minkyung Kim dari Departemen Ilmu dan Teknik Material di POSTECH dan Profesor Won-Sub Yoon dari Departemen Ilmu Energi Universitas Sungkyunkwan telah menguji bersama untuk pertama kali saat pengisian dan pemakaian material Li -ion dari elektroda baterai, daya tinggi dapat diproduksi dengan secara signifikan mengurangi waktu pengisian dan pemakaian tanpa mengurangi ukuran partikel. Hasil penelitian ini telah dipublikasikan dalam edisi terbaru Ilmu Energi dan Lingkungan, majalah internasional terkemuka di bidang bahan energi.

Untuk pengisian dan pemakaian cepat baterai Li-ion, metode yang mengurangi ukuran partikel bahan elektroda telah digunakan sejauh ini. Namun, mengurangi ukuran partikel memiliki kelemahan yaitu mengurangi kepadatan energi volumetrik baterai.

Pada titik ini, tim peneliti mengonfirmasi bahwa ini merupakan fase peralihan dalam fase transisi[1] itu terbentuk selama pengisian dan pemakaian, dapat menghasilkan daya tinggi tanpa kehilangan kepadatan energi yang tinggi atau mengurangi ukuran partikel melalui pengisian dan pemakaian yang cepat, memungkinkan pengembangan baterai Li-ion yang tahan lama.

Dalam kasus material pemisahan fasa yang mengalami proses pembuatan dan pengembangan fasa baru saat bongkar muat, ada dua fasa dengan volume berbeda dalam satu partikel, mengakibatkan beberapa cacat struktural pada antarmuka. dan dua fase. Cacat ini menghambat pertumbuhan cepat fase baru dalam partikel, menghambat pengisian dan pengosongan yang cepat.

Dengan menggunakan metode sintesis yang dikembangkan oleh tim peneliti, fase antara dapat diinduksi yang bertindak sebagai penyangga struktural yang secara dramatis dapat mengurangi perubahan volume antara dua fase dalam sebuah partikel.

Selain itu, telah dipastikan bahwa fase penyangga antara ini dapat membantu menciptakan dan menumbuhkan fase baru dalam partikel, meningkatkan kecepatan penyisipan dan penghilangan litium dalam partikel. Hal ini pada gilirannya menunjukkan bahwa pembentukan fase antara dapat secara dramatis meningkatkan kecepatan pengisian dan pengosongan sel dengan menciptakan reaksi elektrokimia yang homogen dalam elektroda di mana banyak partikel tersusun. Hasilnya, elektroda baterai Li-ion yang disintesis oleh tim peneliti mengisi daya hingga 90% dalam enam menit dan melepaskan 54% dalam 18 detik, tanda yang menjanjikan untuk mengembangkan baterai Li-ion berdaya tinggi.

“Pendekatan konvensional selalu menjadi pertukaran antara kepadatan energinya yang rendah dan kecepatan pengisian dan pengosongan karena pengurangan ukuran partikel,” kata Profesor Byoungwoo Kang, penulis terkait dari surat. Jelaskan: “Penelitian ini telah meletakkan dasar untuk mengembangkan baterai Li-ion yang dapat mencapai kecepatan pengisian dan pemakaian yang cepat, kepadatan energi yang tinggi, dan kinerja yang berkepanjangan.”

Penelitian ini dilakukan dengan dukungan Program Penelitian Karir Menengah dan Program Pengembangan Teknologi Radiasi dari Yayasan Penelitian Nasional Korea.

  1. Transisi fase
    Sebuah proses di mana lithium dimasukkan dan dibuang selama pengisian dan pengosongan dan fase zat yang ada berubah menjadi fase baru.

Referensi: “Kinetika ultra cepat dalam fase yang memisahkan material dari elektroda yang membentuk fase menengah tanpa mengurangi ukuran partikel” oleh Minkyung Kim, Mihee Jeong, Won-Sub Yoon dan Byoungwoo Kang, 17 September 2020, Ilmu Energi dan Lingkungan.
DOI: 10.1039 / D0EE02518F

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Genom manusia modern tertua, direkonstruksi menggunakan DNA tengkorak berusia 45 tahun

Tengkorak dari Gua Zlatyk dekat Praha ini adalah milik orang modern paling awal yang diketahui di Eropa. Penulis: Marek Jantach Tengkorak fosil seorang wanita...

Newsletter

Subscribe to stay updated.