Нов механизам за комуникација во литиумските батерии со флорални хидрокарбонски електролити

Кинематичките ограничувања поради електролитите биле прекинувања што ги ограничуваат перформансите на батериите, но кинеските научници развиле иновативен пристап за нивно надминување. Благодарение на новиот систем на електролити дизајниран со флуорирани хидрокарбонски растварачи, енергетската густина во литиумските батерии достигнала 700 Wh/kg; ова ниво нуди многу поголана перформанса во однос на сегашните комерцијални технологии.

Денес, во комерцијалните литиумски батерии најчесто се користат соди за литиум и решенија базирани на карбонат естери. Но, главната слабост на овие мешавини е високата потреба од електролит, што ограничува вкупната енергетска густина. Исто така, силната координациска врска помеѓу литиумот и кислородот забавува преносот на наја, што доведува до намалување на перформансите при ниски температури.

Целта на новиот метод е да ја замени карбонат естера со флуорирани хидрокарбонски растворувачи и создаде нов механизам за распаѓање базиран на взаимодействието меѓу литиумот и флуор, независен од класичната координациска врска меѓу литиумот и кислородот. Овој дизајн претставува подобрување на растворливоста на литиумските соли и зголемување на нивната обработливост, во исто време значително намалувајќи ја количината на потребен електролит. Дополнително, слабеењето на врските со атомите флуор особено при ниски температури ја поддржува побрзата трансфера на наја.

Со користење на овој нов систем на електролит, производените литиумски батерии достигнуваат висока специфика енергетска густина од 700 Wh/kg при собна температура, а особено во ниски температури се покажуваат како изненадувачки ефикасни. Дури и при екстремни услови како -50°C, се очекува да сочуваат околу 400 Wh/kg енергетска густина. Во споредба, системот Qilin на CATL има енергетска густина од околу 250–255 Wh/kg и ги поставува новите граници во индустријата. Планирано е првата серија на массово произведени солидни батерии за комерцијална употреба да го достигне нивото од 400 Wh/kg.