¿Crees que las baterías de iones de litio también pueden ser estructuras giroscópicas 3d? y en esta estructura, poli (3,4-etilendioxitiofeno) (Pedot) hace una gran contribución a la conductividad del electrodo positivo.

La estructura básica de la batería de iones de litio convencional es una estructura bidimensional que se ensambla mediante electrodos positivos y negativos con una estructura bidimensional y un diafragma. la proporción de sustancias no activas en esta estructura es alta, lo que reduce la energía específica de la batería; hay una gran cantidad de vacíos entre los electrodos positivo y negativo de la batería y el separador, y el espacio interno se desperdicia, lo que resulta en una disminución en la densidad de energía del volumen.

Echemos un vistazo a la estructura de la batería de li-ion 3d.

el material del ánodo - carbono mesoporoso gyroidal (gdmc), tiene un bajo potencial de inserción de litio, buena conductividad y un gran número de microporos continuos y distribuidos uniformemente. puede ser obtenido por pirólisis de polímero. el gdmc obtenido por werner et al. está cubierto con microporos en un diámetro de aproximadamente 40 nm, la porosidad es del 63%, el espesor de la pared de carbón es de aproximadamente 15 nm, y la capacidad específica es de aproximadamente 220 mah / g.

el electrolito sólido - electrolito de polímero, que tiene muchas ventajas tales como alta seguridad, flexibilidad mecánica, viscoelasticidad y formación de película. se considera como uno de los electrolitos más prometedores para los dispositivos de almacenamiento de alta energía de próxima generación. Werner et al. utilizó la electropolimerización para producir una capa de electrolito de polímero ppo (éter de polifenileno) en un espesor de menos de 10 nm en la superficie del electrodo negativo de gdmc uniformemente. el electrodo positivo se inyecta luego en los poros del electrodo negativo que se ha recubierto con ppo.

material del cátodo - azufre (s). considerando la ventana electroquímica del electrolito de polímero y el diámetro del microporo en el electrodo negativo, Werner et al. eligió azufre como material de electrodo positivo para la batería. y mediante la inyección de monómero de 3,4-etilendioxitiofeno (edot) en el electrodo, que se polimeriza in situ en el pedúnculo ( Cas 126213-51-2 ) Material polimérico con buena conductividad para resolver el problema de la conducción del electrodo positivo. El pedot es un tipo de material polimérico conductor y se ha utilizado ampliamente en el campo de los condensadores electrolíticos sólidos, revestimientos antiestáticos, células fotovoltaicas, dispositivos electroluminiscentes orgánicos, etc. después de la inserción del litio, finalmente se completa la estructura en 3D de la batería de iones de litio.

la batería de iones de litio 3d utiliza la estructura giroscópica 3d única del material para formar una estructura tridimensional única en la que el electrodo positivo, el electrodo negativo y el colector de corriente de diafragma se mezclan, lo que reduce en gran medida el desperdicio de espacio dentro de la batería y mejora la densidad de energía del peso y la densidad de energía de volumen de la batería de iones de litio. aunque todavía hay muchos problemas, se espera que lidere las tendencias de diseño de la próxima generación de baterías de iones de litio estructurales en el futuro.

referencia

[1] j. gramo. Werner, g. gramo. rodríguez-calero, h. re. abruñ, et al. copolímero de bloques derivado 3-d nanohíbridos giroscópicos multifuncionales interpenetrantes para el almacenamiento de energía eléctrica. energía ambiental. sci., 2018,11, 1261-1270.