Meghosszabbítható a lítium-ion akkumulátor élettartama hidrogén elem hozzáadásával?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Umhlinzeki Wesiteshi Samandla Esiphathekayo

A Raunns Rifo Moore National Laboratory (LLNL) kutatói megállapították, hogy az akkumulátor kapacitása nagymértékben javítható, ha a lítium-ion akkumulátor elektródáihoz hidrogénelemet adnak, ami meghosszabbítja a működési időt és felgyorsítja az átviteli műveleteket. A lítium-ion akkumulátor újratölthető akkumulátortípus, és a lítium-ion a kisülés során az akkumulátorról a pozitív elektródára kerül, a pozitív elektróda lítium-ionja pedig a töltés során visszakerül a negatív elektródára. A lítium-ion akkumulátor újratölthető akkumulátortípus, és a lítium-ion a kisülés során az akkumulátorról a pozitív elektródára kerül, a pozitív elektróda lítium-ionja pedig a töltés során visszakerül a negatív elektródára.

A lítium-ion akkumulátorok számos kulcsfontosságú jellemzővel, feszültséggel és energiasűrűséggel rendelkeznek, ezek teljesítményét végső soron a lítium-ionok és az elektródaanyagok kombinációja határozza meg. Az elektróda szerkezetében a kémiában és formákban bekövetkező finom változások jelentősen befolyásolhatják azt, hogy a lítium-ionok milyen erős kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. A Livermore National Lab kutatói kísérletekkel és számításokkal megállapították, hogy egy lítium-ion akkumulátorban a hidrogénnel kezelt grafénhab elektróda nagyobb kapacitást és gyorsabb átviteli kapacitást mutat.

"Ezek az eredmények minőségi elemzést adnak, amely segít a grafénanyagon alapuló nagy teljesítményű elektródák tervezésében" - mondta Morriswang, az LLNL anyagkutatója. Ennek is ő az egyik szerzője a Natural Science Report-ban (NatureScientificReports Journal). Gallen anyagok az energiatároló elemek kereskedelmi alkalmazásában, beleértve a lítium-ion akkumulátorokat és szuperkondenzátorokat, amelyek súlyosan befolyásolják ezen anyag alacsonyabb költséggel történő előállítását.

Az általánosan használt kémiai szintézis módszer végül nagyszámú hidrogénatomot hagy maga után, amivel nehéz meghatározni a grafén elektrokémiai teljesítményének hatásait. A Livermore Lab kutatóinak kísérletei azt találták, hogy a hidrogén elem szándékosan javítja a szemcsés grafén alaphőmérsékletű kezelését, ami ténylegesen javíthatja a sebességi kapacitást. A hidrogénelem és a grafén hibái után a kisebb pórus megnyílik, ami elősegítheti a lítiumionok könnyebb behatolását, ezáltal javítva az átviteli sebességet.

A ciklikusabb kapacitást az új élhez csatlakoztatott lítium-ionon keresztül lehet biztosítani (a legvalószínűbb, hogy a hidrogénelemhez tapad). "Az elektróda teljesítményének javítása fontos áttörés, amely több valós alkalmazást nyithat meg" - mondta a Livermore Laboratory Materials Science posztdoktori kutatója és a kutatási cikkek fontos szerzője. A grafén lítium-ion tárolási tulajdonságaiban jelentkező hidrogénezési és hidrogénezési hibák alkalmazására a kutatók különböző hőkezelési körülményeket alkalmaztak a kötő hidrogénelem által kitett 3D grafén nanohab (GNF) elektrokémiai tulajdonságaira összpontosítva.

Hibás grafénből áll. A kutatók 3D grafit nanohabot használnak, mert számos lehetséges alkalmazási területtel rendelkezik, beleértve a hidrogéntárolást, katalízist, szűrést, szigetelést, energiaelnyelést, kapacitáscsökkentést, szuperkondenzátorokat és lítium-ion akkumulátorokat stb. A grafén 3D hab nem tapadó ragasztó tulajdonságai nem lehetnek bonyolultabbak, mivel az adalékanyag bonyolultabb, így ideális választás mechanizmusok kutatásához.

"Azt találtuk, hogy a hidrogénelem kezelése után a grafit-olee hab elektróda jelentős fejlődést ért el. E kísérlet kombinációjával nyomon követhetjük a hibák és a hidrogénoldatok közötti finom kölcsönhatásokat és előrehaladást. A grafén kémiájában és morfológiájában bekövetkezett néhány apró változás eredményeként meglepő jelentős hatások érhetők el a teljesítményben, "Az LLNL kutatóinak egy másik szerzője is van ennek a tanulmánynak" Brandonwood.

A tanulmány szerint ez a szabályozott hidrogénelem-kezelés más grafén alapú anódanyagokban is használható az optimalizált lítium-ion átvitel és az újrahasznosítható tárolási alkalmazások elérése érdekében.