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2025-06-23 00:32:00
韓国の研究者は、費用対効果の高い2次元材料を使用して、次世代のアノードフリーオールソリッドステートバッテリー(AFASSBS)の寿命を改善する技術を開発しました。
Ki-Seok AN博士と韓国化学技術研究所(Krict)のDong-Bum SEO博士が率いる共同チームと、Chungnam National UniversityのSangbaek Park教授のグループは、Molybdenum disulfide(MOS₂)sacrificial Layer grain grain staint(mos-organ vapors a(mos-organ vapor)を介して耐えられることにより、Afassbsの耐久性を成功裏に強化しました。現在のコレクター。
従来のリチウムイオン電池は液体電解質を使用し、充電中に樹状リチウムの成長、特にアノード表面への不均一なリチウム沈着により、分離器を貫通して短い回路や熱暴走を引き起こす可能性があります。可燃性液体電解質を固体電解質(SES)に置き換える固体バッテリー(SSB)は、低温で安全性、より高いエネルギー密度、安定性性能を提供します。
さらに一歩進んで、AFASSBSは製造中に完全にアノードを排除します。代わりに、リチウムイオンは初期充電中にカソードから移動し、現在のコレクターのプレートでリチウム層を形成します。この構造は、細胞体積を減らすことによりエネルギー密度を最大化します。ただし、SE -Crurent Collector(CC)インターフェイスでのリチウムメッキ/ストリッピングを繰り返すと、しばしば界面の不安定性とサイクル寿命の減少につながります。ノーブルメタルコーティング(例:ag、in)はインターフェイスを安定化するために使用されていますが、その高コストと複雑な処理が商業化を妨げるものです。
これらの課題を克服するために、研究者は、MOCVDを使用して低コストのMOS₂ナノシート薄膜をSUS CCSに適用しました。サイクリング中、MOS₂はリチウムとの変換反応を起こし、Mo金属と硫化リチウム(li₂s)を形成します。これは、リチオファイリック界面層として機能します。この層間層は、樹状突起リチウムの成長を抑制し、界面の安定性を改善するのに役立ちます。
テストでは、MOSコーティングCCを備えたバッテリーは300時間以上安定した手術を示しましたが、約95時間後に裸のSUSを使用する細胞は3.2倍の改善です。 MOS₂層を持つ完全なセルは、初期放電容量の1.18倍(136.1→161.1 mAh/g)を達成し、7倍の容量保持を改善しました(20サイクル後8.3%→58.9%)。
まだ開発の初期段階にある間、研究チームは2032年までに実際の実施を予想しています。彼らは、高貴な金属をAFASSBSの前進において低コストのMOSに置き換えることの重要性を強調しました。クリクトのヤング・クック・リー大統領は、「これは、さまざまなアプリケーションにわたるすべての固体バッテリーの商業化を加速できるコアの次世代テクノロジーである」と述べました。
オリジナル出版物
Dong-Bum Seo、Dohun Kim、Mee-Ree Kim、Jimin Kwon、Hyeong Jun Kook、Saewon Kang、Soonmin Yim、Suk Lee、Dong Ok Shin、Ki-Seok An、Sangbaek Park; 「LIフリーオールソリッド状態バッテリーのためのMOS2犠牲膜を介して人工固体電解質間期の調整」。 Nano-Micro Letters、Volume 17、2025-4-18
#mos₂薄膜を使用したアノードフリーのオールソリッド状態のバッテリーの寿命の7倍ブースト