Dans le domaine des véhicules électriques, alimentés par de l’énergie électrique stockée, la clé réside dans les batteries rechargeables capables de supporter plusieurs cycles de cost. Les batteries lithium-ion ont été l’enfant emblématique de cette application. Cependant, en raison des limites de la capacité de stockage d’énergie et d’autres défis associés, l’attention s’est déplacée vers une choice intéressante connue sous le nom de batteries double-ion (DIB).
Les batteries double ion utilisent simultanément des cations lithium et des contre-anions, offrant une densité énergétique élevée semblable aux batteries traditionnelles. Cela leur permet de stocker une quantité importante d’énergie. Cependant, ils sont confrontés à un obstacle en raison des anions additionally gros, provoquant une enlargement et une contraction du matériau de l’anode en graphite pendant la demand et la décharge, ce qui peut entraîner une diminution de la durabilité de la batterie.
Dans le cadre d’une avancée récente, une équipe de recherche collaborative s’est attaquée aux problèmes de durabilité des batteries double-ion grâce à des recherches innovantes sur les liants polymères. L’équipe comprenait le professeur Soojin Park (Département de chimie), aux côtés des doctorants Jieun Kang (Département de chimie) et Jinwoo Hwang (Département de génie chimique) de l’Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH), du professeur Jeong Woo Han (Science et technologie des matériaux). Engineering) de l’Université nationale de Séoul, et le professeur Ja-Hyoung Ryu (Département de chimie) et titulaire d’un doctorat. l’étudiant Seungho Lee (Département de chimie) de l’Institut nationwide des sciences et systems d’Ulsan (UNIST) et le professeur Jaegeon Ryu (Département de génie chimique et biomoléculaire) de l’Université de Sogang. Les résultats de cette étude ont été publiés dans State-of-the-art Elements.
Le liant joue un rôle essentiel dans la sécurisation de divers produits chimiques contenus dans les batteries rechargeables. Dans cette étude, l’équipe de recherche a introduit un nouveau liant polymère qui incorpore des groupes azide (N3-) et les groupes acrylates (C3H3Ô2).
Les groupes azide forment une liaison covalente robuste avec le graphite grâce à une réaction chimique facilitée par la lumière ultraviolette, garantissant l’intégrité structurelle du graphite lors de son expansion et de sa contraction. Pendant ce temps, les groupes acrylate facilitent la reconnexion entre le graphite et le liant, même si la liaison est rompue.
Les résultats expérimentaux ont montré que les batteries double-ion équipées du nouveau liant maintenaient des performances exceptionnelles, même après avoir subi additionally de 3 500 cycles de recharge. Ces batteries ont également démontré des capacités de charge rapides, avec approximativement 88 % de la capacité d’origine restaurée en seulement 2 minutes.
Le professeur Soojin Park, à l’origine de la recherche, a expliqué : « Les batteries double-ion sont non seulement rentables, mais exploitent également les abondantes ressources de graphite de la Terre. Cette recherche stimulera une exploration furthermore approfondie des batteries double-ion, s’étendant au-delà des véhicules électriques à divers autres programs. »
Il est vital de noter que cette recherche a été rendue feasible grâce au soutien du programme de recherche à mi-carrière et du programme de raffinerie de gaz C1 de la Fondation nationale de recherche de Corée (NRF) relevant du ministère des Sciences et des TIC, ainsi que du programme de recherche scientifique fondamentale (doctorat). Programme Study Grant) de la NRF related du ministère de l’Éducation de Corée.
