Може ли животът на литиево-йонната батерия да бъде удължен, за да се добави водороден елемент?

著者：Iflowpower – Olupese Ibusọ Agbara to ṣee gbe

Изследователите от Националната лаборатория Raunns Rifo Moore (LLNL) установиха, че капацитетът на батерията може да бъде значително подобрен, стига водородният елемент да бъде добавен към електродите на литиево-йонната батерия, което ще удължи времето за работа и ще ускори операциите по предаване. Литиево-йонната батерия е тип акумулаторна батерия и литиево-йонната батерия се премества от батерията към положителния електрод по време на разреждането, а литиево-йонната батерия на положителния електрод се премества обратно към отрицателния електрод по време на зареждането. Литиево-йонната батерия е тип акумулаторна батерия и литиево-йонната батерия се премества от батерията към положителния електрод по време на разреждането, а литиево-йонната батерия на положителния електрод се премества обратно към отрицателния електрод по време на зареждането.

Литиево-йонните батерии имат няколко ключови характеристики, напрежение и енергийна плътност, производителността на тези характеристики в крайна сметка се определя от комбинацията от литиеви йони и електродни материали. В структурата на електрода фините промени в химията и формите могат значително да повлияят на това как литиевите йони имат силна връзка към тяхната силна връзка. Чрез експерименти и изчисления изобретателите от Националната лаборатория в Ливърмор установиха, че в литиево-йонна батерия обработеният с водород електрод от графенова пяна показва по-висок капацитет и по-бърз капацитет на предаване.

„Тези открития осигуряват анализ на качеството, който помага за проектирането на електроди с висока мощност, базирани на графенов материал“, каза ученият по материали от LLNL Morriswang. Той е и един от авторите на това, публикувано в Доклада за естествените науки (NatureScientificReports Journal). Галенови материали в търговското приложение на елементи за съхранение на енергия, включително литиево-йонни батерии и суперкондензатори, което сериозно засяга способността му да произвежда този материал с по-ниска цена.

Често използваният метод за химичен синтез най-накрая ще остави голям брой водородни атоми, което е трудно да се определят ефектите от електрохимичните характеристики на графена. Експериментите в лабораторията в Ливърмор са открили, че водородният елемент умишлено подобрява обработката на основната температура на богатия на зърна графен, което всъщност може да подобри капацитета на скоростта. След дефектите на водородния елемент и дефектите в графена, по-малката пора се отваря, което може да насърчи по-лесното проникване на литиевите йони, като по този начин подобрява скоростта на предаване.

Повече цикличен капацитет може да бъде доставен чрез литиев йон, прикрепен към новия ръб (най-вероятно ще се прилепи към водородния елемент). „Подобряването на производителността на електрода е важен пробив, който може да отвори повече приложения в реалния свят“, каза постдокторантът от Livermore Laboratory Materials Science и важният автор на научните статии. За да кандидатстват за използване на хидрогениране и дефекти на хидрогениране в свойствата за съхранение на литиеви йони на графена, изследователите са приложили различни условия на топлинна обработка, изложени от свързващия водороден елемент, като се фокусират върху електрохимичните свойства на неговата 3D графенова нанопяна (GNF).

Състои се от дефектен графен. Изследователите използват 3D графитна нано пяна, тъй като тя има различни потенциални приложения, включително съхранение на водород, катализа, филтриране, изолация, абсорбция на енергия, обезмасляване на капацитет, суперкондензатори и литиево-йонни батерии и др. Характеристиките на неадхезивното лепило от графенова 3D пяна не могат да бъдат по-сложни, защото добавката е по-сложна и по този начин може да се използва като идеален избор за изследване на механизми.

„Установихме, че след обработката на водороден елемент електродът от графитна маслена пяна има значителен напредък. С комбинацията от този експеримент ще проследим фините взаимодействия и напредъка между дефектите и водородните разтвори. В отговор на резултатите от някои малки промени в химията и морфологията на графена е възможно да се доведат до изненадващи значителни ефекти в производителността, „Изследователите на LLNL също имат друг автор на това изследване“ Brandonwood.

Според това проучване, тази контролирана обработка на водороден елемент може да се използва и в други анодни материали на базата на графен за постигане на оптимизирано предаване на литиеви йони и рециклируеми приложения за съхранение.