An féidir saol ceallraí ian litiam a leathnú chun eilimint hidrigine a chur leis?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Umhlinzeki Wesiteshi Samandla Esiphathekayo

D&39;aimsigh taighdeoirí Saotharlann Náisiúnta Raunns Rifo Moore (LLNL) gur féidir an cumas ceallraí a fheabhsú go mór chomh fada agus a chuirtear an eilimint hidrigine le leictreoidí na ceallraí litiam-ian, rud a leathnóidh an t-am oibriúcháin agus dlús a chur le hoibríochtaí tarchurtha. Is cineál ceallraí rechargeable é an ceallraí ian litiam, agus bogtar an ian litiam ón gceallraí go dtí an leictreoid dhearfach le linn an urscaoilte, agus bogtar ian litiam an leictreoid dhearfach ar ais go dtí an leictreoid diúltach le linn muirir. Is cineál ceallraí rechargeable é an ceallraí ian litiam, agus bogtar an ian litiam ón gceallraí go dtí an leictreoid dhearfach le linn an urscaoilte, agus bogtar ian litiam an leictreoid dhearfach ar ais go dtí an leictreoid diúltach le linn muirir.

Tá roinnt príomh-shaintréithe, voltas, agus dlús fuinnimh ag cadhnraí ian litiam, déantar feidhmíocht na saintréithe seo a chinneadh ar deireadh ag an meascán d&39;ian litiam agus ábhair leictreoid. I struchtúr an leictreoid, d&39;fhéadfadh tionchar suntasach a bheith ag athruithe subtle sa cheimic agus ar chruthanna ar an gcaoi a bhfuil nasc láidir ag iain litiam lena nascadh láidir. Trí thurgnaimh agus ríomh, d&39;aimsigh aireagóirí taighde an Livermore National Lab, i gceallraí litiam-ian, go bhfuil cumas níos airde agus cumas tarchurtha níos tapúla ag an leictreoid cúr graphene cóireáilte le hidrigin.

"Soláthraíonn na torthaí seo anailís cháilíochta, rud a chabhraíonn le leictreoidí ardchumhachta a dhearadh bunaithe ar ábhar graphene," a dúirt an t-eolaí ábhar LLNL Morriswang. Tá sé freisin ar dhuine de na húdair seo a foilsíodh sa Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). Ábhair Gallene i bhfeidhm tráchtála na n-eilimintí stórála fuinnimh, lena n-áirítear cadhnraí litiam-ian agus supercapacitors, a dhéanann difear tromchúiseach ar a chumas an t-ábhar seo a tháirgeadh le costas níos ísle.

Fágfaidh an modh sintéise ceimiceach a úsáidtear go coitianta líon mór na n-adamh hidrigine ar deireadh, rud atá deacair éifeachtaí feidhmíochta leictreamaiceimiceach graphene a chinneadh. Fuair ​​​​turgnaimh i dtaighdeoirí Livermore Lab go bhfeabhsaíonn an eilimint hidrigine d&39;aon ghnó cóireáil bonn-teocht graphene saibhir i gráin, rud a d&39;fhéadfadh feabhas a chur ar acmhainn an ráta i ndáiríre. Tar éis lochtanna an eilimint hidrigine agus na lochtanna sa graphene, osclaítear an pore níos lú, rud a fhágann gur féidir le hiain litiam a bheith níos éasca le briseadh, rud a fheabhsóidh an ráta tarchurtha.

Is féidir cumas níos timthriallach a sholáthar trí ian litiam atá ceangailte leis an imeall nua (is dóichí go gcloífidh sé leis an eilimint hidrigine). "Is dul chun cinn tábhachtach é feabhsú feidhmíochta an leictreoid, rud a d&39;fhéadfadh níos mó iarratais ar domhan fíor a oscailt," a dúirt an taighdeoir iardhochtúireachta ar Eolaíocht Ábhair Saotharlainne Livermore agus údar tábhachtach na bpáipéar taighde. D&39;fhonn iarratas a dhéanamh ar úsáid lochtanna hidriginithe agus hidriginithe in airíonna stórála ian litiam de graphene, chuir na taighdeoirí coinníollacha cóireála teasa éagsúla i bhfeidhm a nocht an eilimint hidrigine ceangailteach, ag díriú ar airíonna leictriceimiceacha a nanofoam graphene 3D (GNF).

Comhdhéanta de graphene lochtach. Úsáideann na taighdeoirí cúr nana graifíte 3D toisc go bhfuil éagsúlacht na n-iarratas féideartha aige, lena n-áirítear stóráil hidrigine, catalysis, scagachán, insliú, ionsú fuinnimh, desal toilleas, supercapacitors agus cadhnraí litiam-ian, etc. Ní féidir le saintréithe an ghreamaitheach neamhghreamaitheach cúr graphene 3D a bheith níos casta toisc go bhfuil an breiseán níos casta, agus mar sin is féidir é a úsáid mar rogha iontach le haghaidh taighde meicníochta.

“Fuair ​​​​muid amach, tar éis an eilimint hidrigine a chóireáil, go bhfuil dul chun cinn suntasach ag an leictreoid cúr graifít olee. Leis an turgnamh seo a chomhcheangal, déanfaimid na hidirghníomhaíochtaí subtle agus an dul chun cinn idir lochtanna agus tuaslagáin hidrigine a rianú. Mar fhreagra ar thorthaí roinnt athruithe beaga ar cheimic agus ar mhoirfeolaíocht graphene, is féidir éifeachtaí suntasacha iontasacha a thabhairt i bhfeidhmíocht, "Tá údar eile ag taighdeoirí LLNL ar an staidéar seo freisin" Brandonwood.

De réir an staidéir seo, is féidir an chóireáil eilimint hidrigine rialaithe seo a úsáid freisin in ábhair anóid eile atá bunaithe ar graphene chun tarchur ian litiam optamaithe agus iarratais stórála in-athchúrsáilte a bhaint amach.