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El nuevo avance de las baterías de litio de placas blandas y duras, el nuevo recubrimiento mejora la vida útil, según la fábrica de placas rígidas y flexibles, las baterías de litio son actualmente las baterías más utilizadas, con las ventajas de alta densidad de energía, baja tasa de descarga automática y gran diferencia de potencial eléctrico. Las baterías de iones de litio se han aplicado en muchos campos, como teléfonos móviles, vehículos eléctricos, satélites, naves espaciales y robots submarinos. Sin embargo, los electrones de litio no están exentos de deficiencias. Todavía hay margen para mejorar la densidad de potencia y la vida útil.
Durante el ciclo de la batería de litio, las impurezas se acumulan en el cátodo rico en níquel de la batería. Aunque el níquel es la clave para la densidad energética de las baterías de litio, es inestable. Esto puede conducir fácilmente a la formación de impurezas en la superficie del cátodo de níquel durante el primer ciclo de carga y descarga, reduciendo así la capacidad de almacenamiento de la batería entre un 10% y un 18%.
Además, el níquel genera inestabilidad bajo la superficie de la estructura catódica y, con el tiempo, también comienza a reducir la capacidad de almacenamiento de la batería. Por lo tanto, después del uso a largo plazo de baterías de litio, la resistencia a la batería a menudo disminuye drásticamente.
La fábrica de placas rígidas y flexibles se enteró de que como material candidato para el cátodo, el material de níquel, manganeso y cobalto llamado nmc 811 tiene un gran potencial de desarrollo. Así, investigadores de la Universidad Estatal de Nueva York en binghamton, el Departamento de energía y el Laboratorio Nacional Oak Ridge han llevado a cabo varios estudios químicos sobre el nmc 811, con la esperanza de que inhiba eficazmente la inestabilidad del cátodo.
Los investigadores utilizaron técnicas de rayos X y difracción de neutrones para explorar los mecanismos internos de este material. Los resultados muestran que los neutrones pueden penetrar fácilmente en el material cátodo y revelar la posición de los átomos de niobio y litio, lo que brinda la oportunidad de comprender mejor el proceso de modificación del niobio.
Además, los datos de dispersión de neutrones muestran que los átomos de niobio estabilizaron la superficie y redujeron las pérdidas en el primer ciclo. A temperaturas más altas, los átomos de niobio reemplazan a algunos átomos de manganeso más profundos en el material cátodo, aumentando la tasa de retención de capacidad a largo plazo. Con este material de níquel, manganeso y cobalto, la pérdida de capacidad de la batería de litio se redujo significativamente durante el primer ciclo de carga.
La fábrica de paneles rígidos y flexibles cree que vale la pena mencionar que el material también ofrece propiedades más largas, con una tasa de retención de contenido del 93,2% en 250 ciclos de carga. Esta función tendrá mayores ventajas en el caso de aplicaciones prioritarias de almacenamiento de alta densidad, como en el ámbito del transporte eléctrico.
Además, las propiedades electroquímicas y la estabilidad estructural dan al nmc 811 una mejor oportunidad de convertirse en un material cátodo candidato para aplicaciones de mayor densidad energética, como los vehículos eléctricos. En el futuro, la combinación de recubrimientos de niobio con átomos de niobio en lugar de átomos de manganeso puede ser una forma eficaz de mejorar la capacidad inicial y la tasa de retención de capacidad a largo plazo de las baterías de litio.
