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요오드는 배터리를 보호할 수 있습니다

2021-06-16
MIT, Carnegie Mellon 연구원들은 새로운 금속 할로겐화물 고체 전해질 재료로 "자가 치유" 배터리를 탐색합니다.

데니스 파이스테 | 재료 가공 센터
2017년 3월 8일



교세라 재료과학 및 공학과의 Yet-Ming Chiang 교수(왼쪽)가 MIT 수석 Harry Thaman(가운데) 및 박사후 연구원인 Linsen Li와 함께 "자가 치유" 리튬 배터리 셀을 위한 새로운 종류의 전해질을 연구하고 있습니다. 요오드와 같은 할로겐화물 원소를 첨가함으로써 형성될 것이다.

MIT와 카네기 멜론 대학의 연구원들은 미국 에너지부의 보조금으로 요오드와 같은 할로겐화물 원소를 추가하여 형성될 "자가 치유" 리튬 배터리 셀을 위한 새로운 종류의 전해질을 연구하고 있습니다. ™s Office of Efficiency and Renewable Energy. 이 작업은 더 긴 주행 ​​거리, 더 저렴한 전기 자동차 배터리로 이어질 수 있습니다.

MIT의 Kyocera 재료 과학 및 공학 교수 Yet-Ming Chiang과 Carnegie Mellon University 기계 공학 조교수 Venkat Viswanathan은 9월 30일까지 456,742달러의 첫해 자금을 받았습니다. 이 프로젝트는 삼 년.

“고에너지 밀도 차량 배터리에 대한 가장 유망한 경로 중 하나는 리튬과 같은 금속 전극을 사용하는 것입니다. 그러나 그렇게 하려면 40년 전에 처음 인식된 문제를 해결해야 합니다. 리튬 금속은 일회용 배터리에 널리 사용되었지만 반복 충전되는 배터리에는 사용할 수 없었습니다.”라고 Chiang은 말합니다.

CMU의 컴퓨터 모델링 작업과 MIT의 실험 테스트를 결합하여 연구원들은 할로겐화물이 풍부한 배터리 셀이 리튬 금속 전극을 보호하기 위해 리튬 할로겐화물 기반 고체 전해질을 전기화학적으로 형성할 수 있음을 보여주기를 희망합니다. 전해질은 리튬 이온과 같은 배터리의 활성 요소가 양극과 음극 사이를 왔다갔다 하는 장벽입니다.

연구원들은 리튬 할로겐화물 고체 전해질과 리튬 금속 음극의 조합이 금속 전극에 축적되는 "수지석"으로 알려진 고드름 같은 금속 필라멘트의 축적을 늦추거나 방지하기를 희망합니다. 이 원치 않는 축적은 결국 배터리 고장으로 이어집니다. 연구원들은 요오드 강화 전해질이 이러한 수상돌기의 발아로부터 전극을 보호하는 "자가 치유" 과정을 제공할 수 있다고 믿습니다. 이 프로젝트에서 그들은 할로겐화물 첨가제가 없는 유사한 리튬 배터리와 성능이 비교할 수 있는 프로토타입 배터리를 개발할 것입니다.

MIT 박사후 연구원인 Linsen Li와 학부 3학년인 Harry Thaman은 프로젝트의 MIT 부분에서 작업하고 있습니다.

이 프로젝트는 지난해 미국 에너지부가 첨단 차량 배터리와 전기 구동 시스템을 개발하기 위해 선택한 35개 프로젝트 중 하나다.