Er hægt að lengja líftíma litíumjónar rafhlöðunnar til að bæta við vetnis frumefni?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Umhlinzeki Wesiteshi Samandla Esiphathekayo

Rannsakendur Raunns Rifo Moore National Laboratory (LLNL) komust að því að hægt er að bæta rafhlöðuna til muna svo framarlega sem vetniselementinu er bætt við rafskaut litíumjónarafhlöðunnar, sem mun lengja notkunartímann og flýta fyrir flutningsaðgerðum. Litíumjónarafhlaðan er endurhlaðanleg rafhlaða gerð og litíumjónin er flutt frá rafhlöðunni yfir í jákvæða rafskautið meðan á losun stendur og litíumjón jákvæða rafskautsins er flutt aftur í neikvæða rafskautið meðan á hleðslu stendur. Litíumjónarafhlaðan er endurhlaðanleg rafhlaða gerð og litíumjónin er flutt frá rafhlöðunni yfir í jákvæða rafskautið meðan á losun stendur og litíumjón jákvæða rafskautsins er flutt aftur í neikvæða rafskautið meðan á hleðslu stendur.

Lithium ion rafhlöður hafa nokkra lykileiginleika, spennu og orkuþéttleika, árangur þessara eiginleika ræðst að lokum af samsetningu litíumjóna og rafskautsefna. Í uppbyggingu rafskautsins geta fíngerðar breytingar á efnafræði og lögun haft veruleg áhrif á hvernig litíumjónir hafa sterka tengingu við sterka tengingu þeirra. Með tilraunum og útreikningum komust rannsóknaraðilar að Livermore National Lab í ljós að í litíumjónarafhlöðu sýnir vetnismeðhöndlaða grafenfroðu rafskautið meiri getu og hraðari flutningsgetu.

"Þessar niðurstöður veita gæðagreiningu, sem hjálpar til við að hanna afl rafskaut byggð á grafen efni," sagði LLNL efnisfræðingur Morriswang. Hann er einnig einn af höfundum þessa sem birt er í Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). Gallene efni í viðskiptalegum notkun orkugeymsluþátta, þar með talið litíumjónarafhlöður og ofurþétta, hafa alvarleg áhrif á getu þess til að framleiða þetta efni með lægri kostnaði.

Hin almenna efnafræðilega myndun aðferð mun loksins skilja eftir mikinn fjölda vetnisatóma, sem er erfitt að ákvarða áhrif rafefnafræðilegrar frammistöðu grafens. Tilraunir í Livermore Lab vísindamenn hafa komist að því að vetnisþátturinn bætir vísvitandi grunnhitameðferð á kornríku grafeni, sem getur í raun bætt hraðagetu. Eftir galla vetnisþáttarins og galla í grafeni opnast minni svitahola, sem getur stuðlað að því að litíumjónir komast í gegn og þar með bætt flutningshraða.

Hægt er að útvega meiri hringrásargetu í gegnum litíumjón sem er fest við nýja brúnina (líklegast festist við vetnisþáttinn). „Afköst rafskautsins eru mikilvæg bylting, sem getur opnað fleiri raunverulegar umsóknir,“ sagði nýdoktor við Livermore Laboratory Materials Science og mikilvægur höfundur rannsóknargreinanna. Til að sækja um notkun vetnunar- og vetnunargalla í litíumjónageymslueiginleikum grafens, beittu rannsakendur mismunandi hitameðhöndlunarskilyrðum sem bindandi vetnisþátturinn afhjúpaði, með áherslu á rafefnafræðilega eiginleika þrívíddar grafennanofoam þess (GNF).

Samsett úr gölluðu grafeni. Rannsakendur nota 3D grafít nanó froðu vegna þess að það hefur margs konar notkunarmöguleika, þar á meðal vetnisgeymslu, hvata, síun, einangrun, orkugleypni, rafrýmd, ofurþétta og litíumjónarafhlöður osfrv. Eiginleikar grafen 3D froðu ólímandi límsins geta ekki verið flóknari vegna þess að aukefnið er flóknara og því hægt að nota það sem tilvalið val fyrir rannsóknir á vélbúnaði.

„Við komumst að því að eftir meðhöndlun vetnisþáttar hefur grafít olee froðu rafskautið verulega framfarir. Með samsetningu þessarar tilraunar munum við fylgjast með fíngerðum víxlverkunum og framförum milli galla og vetnislausna. Til að bregðast við niðurstöðum lítilla breytinga á grafen efnafræði og formgerð, það er hægt að koma á óvart marktæk áhrif á frammistöðu, "LLNL vísindamenn hafa líka annan höfund þessarar rannsóknar" Brandonwood.

Samkvæmt þessari rannsókn er einnig hægt að nota þessa stýrðu vetnisþáttameðferð í öðrum forskautaefnum sem byggjast á grafeni til að ná hámarks flutningi litíumjóna og endurvinnanlegum geymsluforritum.