Može li se vijek trajanja litijum-jonske baterije produžiti dodavanjem vodonika?

Awdur: Iflowpower - Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

Istraživači Raunns Rifo Moore National Laboratory (LLNL) otkrili su da se kapacitet baterije može znatno poboljšati sve dok se element vodonika dodaje elektrodama litijum-jonske baterije, što će produžiti vrijeme rada i ubrzati operacije prijenosa. Litijum-jonska baterija je tip punjive baterije, a litijum-jon se pomiče iz baterije na pozitivnu elektrodu tokom pražnjenja, a litijum-jon pozitivne elektrode se vraća nazad na negativnu elektrodu tokom punjenja. Litijum-jonska baterija je tip punjive baterije, a litijum-jon se pomiče iz baterije na pozitivnu elektrodu tokom pražnjenja, a litijum-jon pozitivne elektrode se vraća nazad na negativnu elektrodu tokom punjenja.

Litijum-jonske baterije imaju nekoliko ključnih karakteristika, napon i gustinu energije, a performanse ovih karakteristika u konačnici su određene kombinacijom litijum jona i materijala elektroda. U strukturi elektrode, suptilne promjene u hemiji i oblicima mogu značajno utjecati na to kako se litijevi joni snažno vezuju za njihovu jaku vezu. Eksperimentima i proračunima, istraživači iz Livermore National Lab-a otkrili su da u litijum-jonskoj bateriji elektroda od grafenske pjene tretirana vodonikom pokazuje veći kapacitet i brži prenosni kapacitet.

"Ovi nalazi pružaju kvalitetnu analizu, koja pomaže u dizajniranju elektroda velike snage na bazi grafenskog materijala", rekao je LLNL naučnik Moriswang. On je također jedan od autora ovoga objavljenog u Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). Galenski materijali u komercijalnoj primjeni elemenata za pohranu energije, uključujući litijum-jonske baterije i superkondenzatore, ozbiljno utiču na njegovu sposobnost proizvodnje ovog materijala uz nižu cijenu.

Uobičajena metoda hemijske sinteze će konačno ostaviti veliki broj atoma vodika, što je teško odrediti efekte elektrohemijskih performansi grafena. Eksperimenti u laboratoriji Livermore otkrili su da element vodonika namjerno poboljšava tretman bazne temperature grafena bogatog zrnima, što zapravo može poboljšati kapacitet brzine. Nakon defekata vodikovog elementa i defekata u grafenu, otvaraju se manje pore, što može potaknuti lakše prodiranje litij jona, čime se poboljšava brzina prijenosa.

Veći ciklični kapacitet može se isporučiti preko litijum jona pričvršćenog za novu ivicu (najvjerovatnije za prianjanje na vodonični element). "Poboljšanje performansi elektrode je važan napredak, koji može otvoriti više primjena u stvarnom svijetu", rekao je postdoktorski istraživač Livermore Laboratory Materials Science i važan autor istraživačkih radova. Da bi aplicirali za upotrebu hidrogenacije i defekta hidrogenacije u svojstvima grafena skladištenja litijum jona, istraživači su primenili različite uslove termičke obrade izložene vezivnom vodoničnom elementu, fokusirajući se na elektrohemijska svojstva njegove 3D grafenske nanopene (GNF).

Sastoji se od defektnog grafena. Istraživači koriste 3D grafitnu nano pjenu jer ima niz potencijalnih primjena, uključujući skladištenje vodika, katalizu, filtraciju, izolaciju, apsorpciju energije, smanjenje kapaciteta, superkondenzatore i litijum-jonske baterije, itd. Karakteristike grafenskog 3D pjenastog neljepljivog ljepila ne mogu biti složenije jer je aditiv složeniji, pa se stoga može koristiti kao idealan izbor za istraživanje mehanizama.

„Otkrili smo da nakon tretmana vodoničnim elementom, elektroda od grafitne pjene ima značajan napredak. Kombinacijom ovog eksperimenta pratit ćemo suptilne interakcije i napredak između defekata i otopina vodika. Kao odgovor na rezultate nekih malih promjena u hemiji i morfologiji grafena, moguće je donijeti iznenađujuće značajne efekte u performansama, "Istraživači LLNL-a također imaju još jednog autora ove studije" Brandonwooda.

Prema ovoj studiji, ovaj kontrolirani tretman vodoničnim elementom također se može koristiti u drugim anodnim materijalima na bazi grafena kako bi se postigao optimiziran prijenos litijum jona i aplikacije za skladištenje koje se mogu reciklirati.