Ka la 21 Aug, Prof. MA Cheng oa Univesithi ea Saense le Thekenoloji ea Chaena (USTC) le basebetsi-'moho le eena ba ile ba etsa tlhahiso ea leano le sebetsang la ho rarolla bothata ba ho kopana le electrode-electrolyte e thibelang nts'etsopele ea moloko o latelang oa libeteri tsa Li-state-state. Electrode e kopaneng e tiileng e entsoe ka tsela ena e bonts'a bokhoni bo ikhethang le ts'ebetso ea sekhahla.
Ho nkela electrolyte ea mokelikeli sebakeng sa libeteri tse tloaelehileng tsa Li-ion ka li-electrolyte tse tiileng ho ka fokotsa litaba tsa polokeho haholo, 'me ho ka senya "siling ea khalase" bakeng sa ntlafatso ea matla a matla. Leha ho le joalo, lisebelisoa tse tloaelehileng tsa electrode le tsona ke lintho tse tiileng. Kaha ho kopana pakeng tsa lintho tse peli tse tiileng ho batla ho sa khonehe ho ba haufi-ufi joaloka pakeng tsa tiileng le metsi, hona joale libeteri tse thehiloeng holim'a li-electrolyte tse tiileng ka tloaelo li bonts'a ho kopana ha elektrode-electrolyte e fokolang le ts'ebetso e sa khotsofatseng ea lisele tse feletseng.
"Taba ea ho kopana le electrode-electrolyte ea libeteri tsa boemo bo tiileng e batla e tšoana le sekontiri se sekhutšoanyane ka ho fetisisa sa moqomo oa lepolanka," ho boletse Prof. MA Cheng oa USTC, mongoli ea ka sehloohong oa thuto. "Ha e le hantle, ho theosa le lilemo tsena bafuputsi ba se ba ntse ba thehile li-electrode tse ngata tse babatsehang le li-electrolyte tse tiileng, empa kamano e mpe pakeng tsa bona e ntse e fokotsa katleho ea lipalangoang tsa Li-ion."
Ka lehlohonolo, leano la MA le ka hlola phephetso ena e makatsang. Thuto e ile ea qala ka tlhahlobo ea athomo-ka-athomo ea mohato oa ho se hloeke ho prototype, perovskite-structured solid electrolyte. Le hoja sebopeho sa kristale se ne se fapane haholo pakeng tsa ho se hloeke le electrolyte e tiileng, li ile tsa hlokomeloa ho etsa li-interfaces tsa epitaxial. Ka mor'a letoto la litlhahlobo tse qaqileng tsa sebopeho le lik'hemik'hale, bafuputsi ba fumane hore karolo ea ho se hloeke ke ea isostructural ka li-electrode tse nang le matla a phahameng a Li-rich layered. Ka mantsoe a mang, electrolyte ea prototype e tiileng e ka kristale "template" e entsoeng ke moralo oa athomo oa electrode e sebetsang hantle, e leng se hlahisang li-interfaces tse haufi-ufi.
"Sena ke ntho e makatsang ruri," ho boletse sengoli sa pele LI Fuzhen, eo hajoale e leng seithuti se fumaneng mangolo sa USTC. “Ho ba teng ha litšila linthong tseo ha e le hantle ke ntho e tloaelehileng haholo, e atileng hoo boholo ba nako e tla hlokomolohuoa.” Leha ho le joalo, ka mor’a ho li hlahlobisisa, re ile ra fumana boitšoaro bona bo sa lebelloang ba epitaxial, ’me bo ile ba bululela ka ho toba leano la rōna la ho ntlafatsa kamano e tiileng le e tiileng.”
Ha ho bapisoa le mokhoa o tloaelehileng oa ho hatella ka mokhoa o batang, leano le hlahisitsoeng ke bafuputsi le ka fumana khokahanyo e phethahetseng, e se nang moeli pakeng tsa li-electrolyte tse tiileng le li-electrode ka sekala sa athomo, joalo ka ha ho bonts'itsoe setšoantšong sa microscope ea atomic-resolution electron. (E fanoe ke sehlopha sa MA.)
Ho nka monyetla ka ketsahalo e hlokometsoeng, bafuputsi ba ile ba khantša ka boomo phofo ea amorphous e nang le motsoako o tšoanang le electrolyte e tiileng ea perovskite holim'a motsoako oa Li-rich layered compound, 'me ka katleho ba lemoha ho kopana ka ho feletseng, ho se nang moeli pakeng tsa lisebelisoa tsena tse peli tse tiileng ka electrode e entsoeng ka motsoako. Ha bothata ba ho kopana le electrode-electrolyte bo rarollotsoe, electrode e tiileng e tiileng ea motsoako e ile ea fana ka tekanyo ea tekanyo e ka bapisoang le e tsoang ho electrode e entsoeng ka metsi a tiileng. Habohlokoa le ho feta, bafuputsi ba fumane hore mofuta ona oa ho kopana le epitaxial solid-solid contact e ka mamella ho se lumellane ho hoholo ha lattice, kahoo leano leo ba le hlahisitseng le ka boela la sebetsa ho tse ling tse ngata tsa perovskite tse tiileng tsa electrolyte le li-electrode tse nang le layered.
"Mosebetsi ona o bontšitse tataiso e lokelang ho lateloa," ho boletse MA. Ho sebelisa molao-motheo o boletsoeng mona mabapi le lisebelisoa tse ling tsa bohlokoa ho ka lebisa tšebetsong e ntle ea lisele le saense e thahasellisang haholoanyane.
Bafuputsi ba rerile ho tsoela pele ka lipatlisiso tsa bona ntlheng ena, 'me ba sebelise leano le reriloeng ho tse ling tse nang le bokhoni bo phahameng, li-cathodes tse phahameng.
Boithuto bona bo phatlalalitsoe ho Matter, koranta e kholo ea Cell Press, e nang le sehlooho se reng "Atomically Intimate Contact between Solid Electrolytes and Electrodes for Li Batteries". Mongoli oa pele ke LI Fuzhen, seithuti se fumaneng mangolo sa USTC. Basebetsi-'moho le Prof. MA Cheng ba kenyelletsa Moprofesa NAN Ce-Wen oa Univesithi ea Tsinghua le Dr. ZHOU Lin oa Ames Laboratory.
(Sekolo sa Chemistry le Material Sciences)
Khokahanyo ea pampiri: https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(19)30029-3
Nako ea poso: Jun-03-2019