Bisakah masa pakai baterai lithium ion diperpanjang dengan menambahkan unsur hidrogen?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Onye na-ebubata ọdụ ọkụ nwere ike ibugharị

Para peneliti di Laboratorium Nasional Raunns Rifo Moore (LLNL) menemukan bahwa kapasitas baterai dapat ditingkatkan secara signifikan selama unsur hidrogen ditambahkan ke elektroda baterai lithium-ion, yang akan memperpanjang waktu pengoperasian dan mempercepat operasi transmisi. Baterai ion litium merupakan jenis baterai yang dapat diisi ulang, dan ion litium dipindahkan dari baterai ke elektrode positif selama pelepasan muatan, dan ion litium pada elektrode positif dipindahkan kembali ke elektrode negatif selama pengisian muatan. Baterai ion litium merupakan jenis baterai yang dapat diisi ulang, dan ion litium dipindahkan dari baterai ke elektrode positif selama pelepasan muatan, dan ion litium pada elektrode positif dipindahkan kembali ke elektrode negatif selama pengisian muatan.

Baterai ion litium memiliki beberapa karakteristik utama, tegangan, dan kepadatan energi, kinerja karakteristik ini pada akhirnya ditentukan oleh kombinasi ion litium dan bahan elektroda. Dalam struktur elektroda, perubahan halus dalam kimia dan bentuk dapat secara signifikan memengaruhi seberapa kuat ion litium terikat pada ikatannya yang kuat. Melalui percobaan dan perhitungan, penemu penelitian dari Livermore National Lab menemukan bahwa dalam baterai lithium-ion, elektroda busa grafena yang diolah dengan hidrogen menunjukkan kapasitas yang lebih tinggi dan kapasitas transmisi yang lebih cepat.

"Temuan ini memberikan analisis berkualitas, yang membantu merancang elektroda berdaya tinggi berdasarkan material graphene," kata ilmuwan material LLNL Morriswang. Ia juga salah satu penulis laporan yang diterbitkan dalam Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). Bahan Gallene dalam aplikasi komersial elemen penyimpanan energi, termasuk baterai lithium-ion dan superkapasitor, secara serius memengaruhi kemampuannya untuk memproduksi bahan ini dengan biaya lebih rendah.

Metode sintesis kimia yang umum digunakan pada akhirnya akan meninggalkan sejumlah besar atom hidrogen, yang sulit untuk menentukan efek kinerja elektrokimia graphene. Percobaan di Laboratorium Livermore menemukan bahwa unsur hidrogen sengaja meningkatkan perlakuan suhu dasar pada grafen kaya butiran, yang sebenarnya dapat meningkatkan kapasitas laju. Setelah cacat pada unsur hidrogen dan cacat pada grafena, pori-pori yang lebih kecil dibuka, yang dapat membuat ion litium lebih mudah ditembus, sehingga meningkatkan laju transmisi.

Kapasitas yang lebih dapat didaur ulang dapat dipasok melalui ion litium yang ditempelkan pada sisi baru (kemungkinan besar melekat pada elemen hidrogen). "Peningkatan kinerja elektroda merupakan terobosan penting, yang dapat membuka lebih banyak aplikasi di dunia nyata," kata peneliti pascadoktoral dari Laboratorium Ilmu Material Livermore dan penulis penting makalah penelitian tersebut. Untuk menerapkan penggunaan hidrogenasi dan cacat hidrogenasi pada sifat penyimpanan ion litium grafena, para peneliti menerapkan berbagai kondisi perlakuan panas yang diekspos oleh unsur hidrogen yang mengikat, dengan fokus pada sifat elektrokimia dari nanofoam grafena 3D (GNF).

Terdiri dari grafen yang rusak. Para peneliti menggunakan busa nano grafit 3D karena memiliki berbagai aplikasi potensial, termasuk penyimpanan hidrogen, katalisis, penyaringan, isolasi, penyerapan energi, desalinasi kapasitansi, superkapasitor, dan baterai litium-ion, dll. Karakteristik perekat non-perekat busa 3D graphene tidak dapat lebih rumit lagi karena aditifnya lebih rumit, dan dengan demikian dapat digunakan sebagai pilihan ideal untuk penelitian mekanisme.

“Kami menemukan bahwa setelah perlakuan unsur hidrogen, elektroda busa minyak grafit mengalami kemajuan yang signifikan. Dengan kombinasi percobaan ini, kami akan melacak interaksi halus dan kemajuan antara cacat dan larutan hidrogen. Menanggapi hasil beberapa perubahan kecil dalam kimia dan morfologi graphene, ada kemungkinan untuk membawa efek signifikan yang mengejutkan dalam kinerja, "Peneliti LLNL juga memiliki penulis lain dari studi ini" Brandonwood.

Menurut penelitian ini, perawatan elemen hidrogen yang terkendali ini juga dapat digunakan pada bahan anoda berbasis grafena lainnya untuk mencapai transmisi ion litium yang optimal dan aplikasi penyimpanan yang dapat didaur ulang.