Lze prodloužit životnost lithium-iontové baterie přidáním vodíkového prvku?

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

Výzkumníci z Raunns Rifo Moore National Laboratory (LLNL) zjistili, že kapacitu baterie lze výrazně zlepšit, pokud se k elektrodám lithium-iontové baterie přidá vodíkový prvek, což prodlouží provozní dobu a zrychlí přenosové operace. Lithium-iontová baterie je typu dobíjecí baterie a lithium-iontová baterie se během vybíjení přesune z baterie na kladnou elektrodu a během nabíjení se lithium-iontová kladná elektroda přesune zpět na zápornou elektrodu. Lithium-iontová baterie je typu dobíjecí baterie a lithium-iontová baterie se během vybíjení přesune z baterie na kladnou elektrodu a během nabíjení se lithium-iontová kladná elektroda přesune zpět na zápornou elektrodu.

Lithium-iontové baterie mají několik klíčových charakteristik, napětí a hustotu energie, přičemž výkon těchto charakteristik je v konečném důsledku určen kombinací lithiových iontů a materiálů elektrod. Ve struktuře elektrody mohou jemné změny v chemii a tvarech významně ovlivnit, jak se lithné ionty pevně navážou na svou silnou vazbu. Prostřednictvím experimentů a výpočtů výzkumní vynálezci z Livermore National Lab zjistili, že v lithium-iontové baterii má vodíkem ošetřená grafenová pěnová elektroda vyšší kapacitu a rychlejší přenosovou kapacitu.

"Tato zjištění poskytují analýzu kvality, která pomáhá navrhovat vysoce výkonné elektrody založené na grafenovém materiálu," řekl Morriswang, vědec z LLNL. Je také jedním z autorů této publikace publikované v Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). Gallenové materiály v komerční aplikaci prvků pro skladování energie, včetně lithium-iontových baterií a superkondenzátorů, vážně ovlivňují jeho schopnost vyrábět tento materiál s nižšími náklady.

Běžně používaná metoda chemické syntézy nakonec zanechá velké množství atomů vodíku, což je obtížné určit účinky elektrochemického výkonu grafenu. Experimenty v laboratoři Livermore Lab zjistili, že vodíkový prvek záměrně zlepšuje základní teplotní úpravu grafenu bohatého na zrno, což může ve skutečnosti zlepšit rychlostní kapacitu. Po defektech vodíkového prvku a defektech v grafenu se otevře menší pór, což může usnadnit průnik iontů lithia, čímž se zlepší přenosová rychlost.

Více cyklovatelné kapacity lze dodat prostřednictvím iontu lithia připojeného k nové hraně (s největší pravděpodobností přilne k vodíkovému prvku). "Zlepšení výkonu elektrody je důležitým průlomem, který může otevřít více aplikací v reálném světě," řekl postdoktorský výzkumník z Livermore Laboratory Materials Science a významný autor výzkumných prací. Aby bylo možné požádat o použití hydrogenačních a hydrogenačních defektů ve vlastnostech skladování lithných iontů grafenu, výzkumníci aplikovali různé podmínky tepelného zpracování vystavené vazebným vodíkovým prvkem se zaměřením na elektrochemické vlastnosti jeho 3D grafenové nanopěny (GNF).

Skládá se z vadného grafenu. Výzkumníci používají 3D grafitovou nano pěnu, protože má řadu potenciálních aplikací, včetně skladování vodíku, katalýzy, filtrace, izolace, absorpce energie, kapacitního odstranění, superkondenzátorů a lithium-iontových baterií atd. Charakteristika grafenového 3D pěnového neadhezivního lepidla nemůže být komplikovanější, protože aditivum je komplikovanější, a proto může být použito jako ideální volba pro výzkum mechanismů.

„Zjistili jsme, že po úpravě vodíkového prvku má elektroda z grafitové oleeové pěny významný pokrok. Kombinací tohoto experimentu budeme sledovat jemné interakce a pokrok mezi defekty a vodíkovými roztoky. V reakci na výsledky některých malých změn v chemii a morfologii grafenu je možné přinést překvapivé výrazné efekty ve výkonu, „výzkumníci LLNL mají také dalšího autora této studie“ Brandonwood.

Podle této studie lze toto řízené zpracování vodíkových prvků použít také v jiných anodových materiálech na bázi grafenu, aby se dosáhlo optimalizovaného přenosu lithných iontů a recyklovatelných aplikací skladování.