Կարո՞ղ է լիթիումի իոնային մարտկոցի կյանքը երկարացնել ջրածնի տարր ավելացնելու համար:

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

Raunns Rifo Moore National Laboratory-ի (LLNL) հետազոտողները պարզել են, որ մարտկոցի հզորությունը կարող է մեծապես բարելավվել, քանի դեռ ջրածնային տարրը ավելացվել է լիթիում-իոնային մարտկոցի էլեկտրոդներին, ինչը կերկարաձգի գործարկման ժամանակը և արագացնելու փոխանցման աշխատանքները: Լիթիումի իոնային մարտկոցը վերալիցքավորվող մարտկոցի տեսակ է, և լիցքաթափման ժամանակ լիթիումի իոնը մարտկոցից տեղափոխվում է դրական էլեկտրոդ, իսկ լիցքավորման ժամանակ դրական էլեկտրոդի լիթիումի իոնը հետ է տեղափոխվում բացասական էլեկտրոդ։ Լիթիումի իոնային մարտկոցը վերալիցքավորվող մարտկոցի տեսակ է, և լիցքաթափման ժամանակ լիթիումի իոնը մարտկոցից տեղափոխվում է դրական էլեկտրոդ, իսկ լիցքավորման ժամանակ դրական էլեկտրոդի լիթիումի իոնը հետ է տեղափոխվում բացասական էլեկտրոդ։

Լիթիումի իոնային մարտկոցները ունեն մի քանի հիմնական բնութագրեր, լարման և էներգիայի խտություն, այս բնութագրերի կատարումը, ի վերջո, որոշվում է լիթիումի իոնների և էլեկտրոդների նյութերի համադրությամբ: Էլեկտրոդի կառուցվածքում քիմիայի և ձևերի նուրբ փոփոխությունները կարող են զգալիորեն ազդել, թե ինչպես են լիթիումի իոնները ամուր կապվում իրենց ամուր կապի հետ: Փորձերի և հաշվարկների միջոցով Livermore National Lab-ի գյուտարարները պարզել են, որ լիթիում-իոնային մարտկոցում ջրածնով մշակված գրաֆենի փրփուրի էլեկտրոդն ավելի մեծ հզորություն և ավելի արագ փոխանցման կարողություն է ցուցաբերում:

«Այս բացահայտումները ապահովում են որակի վերլուծություն, որն օգնում է նախագծել բարձր հզորության էլեկտրոդներ՝ հիմնված գրաֆենի նյութի վրա», - ասաց LLNL նյութագետ Մորիսվանգը: Նա նաև դրա հեղինակներից է, որը հրապարակվել է Natural Science Report-ում (NatureScientificReports Journal): Gallene նյութերը էներգիայի պահեստավորման տարրերի, ներառյալ լիթիում-իոնային մարտկոցների և գերկոնդենսատորների առևտրային կիրառման մեջ, լրջորեն ազդում են այս նյութն ավելի ցածր գնով արտադրելու նրա ունակության վրա:

Սովորաբար օգտագործվող քիմիական սինթեզի մեթոդը վերջապես կթողնի ջրածնի մեծ թվով ատոմներ, ինչը դժվար է որոշել գրաֆենի էլեկտրաքիմիական գործունեության ազդեցությունը: Livermore Lab-ի հետազոտողները պարզել են, որ ջրածնի տարրը միտումնավոր բարելավում է հացահատիկով հարուստ գրաֆենի բազային ջերմաստիճանի մշակումը, ինչը կարող է իրականում բարելավել արագության հզորությունը: Ջրածնի տարրի թերություններից և գրաֆենի թերություններից հետո բացվում է ավելի փոքր ծակոտիքը, ինչը կարող է նպաստել լիթիումի իոնների ավելի հեշտ ներթափանցմանը, դրանով իսկ բարելավելով փոխանցման արագությունը:

Ավելի շատ ցիկլային հզորություն կարող է մատակարարվել նոր եզրին կցված լիթիումի իոնի միջոցով (ամենայն հավանականությամբ կպչում է ջրածնի տարրին): «Էլեկտրոդի կատարողականի բարելավումը կարևոր բեկում է, որը կարող է բացել իրական աշխարհում ավելի շատ ծրագրեր», - ասաց Livermore Laboratory Materials Science-ի հետդոկտորական գիտաշխատողը և հետազոտական ​​աշխատանքների կարևոր հեղինակը: Գրաֆենի լիթիումի իոնների պահպանման հատկություններում հիդրոգենացման և հիդրոգենացման թերությունների կիրառման համար հետազոտողները կիրառել են կապող ջրածնի տարրի ազդեցության տակ գտնվող ջերմային մշակման տարբեր պայմաններ՝ կենտրոնանալով դրա 3D գրաֆենի նանոֆամի (GNF) էլեկտրաքիմիական հատկությունների վրա:

Կազմված է թերի գրաֆենից։ Հետազոտողները օգտագործում են 3D գրաֆիտի նանո փրփուրը, քանի որ այն ունի մի շարք պոտենցիալ կիրառություններ, այդ թվում՝ ջրածնի պահեստավորում, կատալիզացում, ֆիլտրում, մեկուսացում, էներգիայի կլանում, դեսալային հզորություն, գերկոնդենսատորներ և լիթիում-իոնային մարտկոցներ և այլն: Գրաֆենի 3D փրփուրի ոչ կպչուն սոսինձի բնութագրերը չեն կարող ավելի բարդ լինել, քանի որ հավելումն ավելի բարդ է և, հետևաբար, կարող է օգտագործվել որպես մեխանիզմի հետազոտության իդեալական ընտրություն:

«Մենք պարզեցինք, որ ջրածնային տարրի մշակումից հետո գրաֆիտ օլեի փրփուրի էլեկտրոդը զգալի առաջընթաց ունի։ Այս փորձի համադրությամբ մենք կհետևենք թերությունների և ջրածնի լուծույթների միջև նուրբ փոխազդեցություններին և առաջընթացին: Ի պատասխան գրաֆենի քիմիայի և մորֆոլոգիայի որոշ փոքր փոփոխությունների արդյունքների՝ հնարավոր է զարմանալի զգալի ազդեցություն ունենալ կատարողականի վրա, «LLNL հետազոտողները նաև ունեն այս հետազոտության մեկ այլ հեղինակ՝ Բրենդոնվուդը:

Ըստ այս հետազոտության, ջրածնային տարրի վերահսկվող այս մշակումը կարող է օգտագործվել նաև գրաֆենի վրա հիմնված անոդային այլ նյութերում՝ լիթիումի իոնների օպտիմիզացված փոխանցման և վերամշակելի պահեստավորման կիրառությունների հասնելու համար: