Dream Solid-State-Elektrofahrzeugbatterie erreicht bei extrem niedrigem Druck 500 Zyklen

„Dies ist ein weltweit führender Erfolg, der das Potenzial , die Leistung zu maximieren, ohne schwerere Systeme oder zusätzliche Kosten“, sagten die Forscher in einer Pressemitteilung.

Das Forschungsteam berichtete, dass große Pouch-Zellen mit dieser Zwischenschicht nach 500 Lade-Entlade-Zyklen mehr als 81 Prozent ihrer Kapazität behielten.

Durch die Reduzierung des Grenzflächenwiderstands und die Unterdrückung des Wachstums primären mechanischen Barriere für die kommerzielle Nutzung.

Leistung und Energieausbeute

Diese Entwicklung ermöglicht es Hochleistungsbatterien, ohne die sperrige Druckvorrichtung zu funktionieren, die oft zu übermäßigem Gewicht und Volumen in Elektrofahrzeug-Batteriepacks beiträgt. „Alles-Festkörper-Batterien gelten aufgrund ihres signifikant reduzierten Brandrisikos als die ‚Traumbatterie‘“, fügte die Pressemitteilung hinzu.

Sie ersetzen flüssige Elektrolyte durch feste Materialien, um Brandrisiken zu minimieren, obwohl die Aufrechterhaltung einer effizienten Ionenbewegung zwischen den festen Schichten weiterhin eine technische Herausforderung darstellt.

„Der Grenzflächenwiderstand entsteht durch den instabilen physischen Kontakt zwischen dem festen Elektrolyten und den Elektrodenmaterialien, wodurch der effiziente Ionenstrom behindert wird“, erklärte die Pressemitteilung.

Moegliche Anwendungen

Herkömmliche Lösungen beinhalten oft die Anwendung von äußerem Druck im Bereich komplexer Beschichtungsprozesse, was die Herstellungskosten erhöht und die Verpackungseffizienz reduziert. Das KERI-Team unter der Leitung.

Nam Ki-Hun am Battery Materials and Process Research Center trug eine dünne Schicht nanoskaligen Zinnpulvers mittels Transferdruck auf, um einen zusätzlichen Transportweg für Ionen zu schaffen und die Lithiumanode während des Zyklus vor Degradation zu schützen.

„Es reduziert die physischen Schäden am Lithiummetall, indem es den Grenzflächenwiderstand verringert, und dient gleichzeitig als Ionenleitungsweg, wodurch der Gesamtwiderstand der Zelle signifikant gesenkt wird“, merkten die Forscher an. Simulationen stützten die experimentellen Arbeiten.

Erste-Prinzipien-Simulationen, die Battery Research Center des

Erste-Prinzipien-Simulationen, die Battery Research Center des KERI unterstützte die experimentelle Arbeit.

Diese Simulationen verfolgten, wie Zinn-basierte Legierungen den Lithiumtransport auf atomarer und elektronischer Ebene regulieren und damit spezifische Designprinzipien für das Engineering zukünftiger Interlayer-Materialien liefern.

Dieser computergestützte Ansatz reduziert die Abhängigkeit Materialauswahl und erklärt, wie die Zinnschicht die Grenzfläche stabilisiert und den gesamten Zellwiderstand senkt. Dr.

Moegliche Anwendungen

Nam Ki-Hun erklärte, dass die Studie die Skalierbarkeit großer Flächen und die Grenzflächenstabilität adressiert, beides Voraussetzungen für die Kommerzialisierung ünftigen Anwendungen für die Technologie gehören Elektrofahrzeuge, humanoide Robotik und stationäre Energiespeichersysteme.

Der Projektleiter Dr. Ha Yoon-Cheol fügte hinzu, dass die Ergebnisse einen Fortschritt bei der Sicherung eines Wettbewerbsvorteils in der Batterieindustrie und der Stärkung strategischer technologischer Fähigkeiten darstellen.

Die Forschung wurde mitverfasst, und ein nationales Patent für die Nano-Zinn-Interlayer-Technologie wurde in Korea angemeldet.

Die Ergebnisse liefern ein praktisches Verfahren zur Herstellung , die auch unter milden Betriebsbedingungen stabil bleiben, was den Übergang . Die Studie wird im Journal Advanced Energy Materials veröffentlicht.