Janus þind fyrir vatnsbundna sink rafhlöðu getur hindrað dendrites, lengt endingu rafhlöðunnar

Höfundur: Iflowpower - Færanleg rafstöð birgir

Janus er einn af frumstæðustu guðunum í fornri rómverskri goðafræði. Sagt er að myntir Rómverja til forna séu kallaðir þessi sýn: Haltu hurðinni til að opna hurðina, haltu í staf vörðsins. Hin goðsagnakennda hann hefur tvö andlit og hvert andlit táknar stöðu, upphaf og endi, fortíð og framtíð.

Í gegnum dyrnar á Yasause, þýðir ástand breytinga. Rómverjar til forna munu biðja um Jasuus hæli þegar þeir hófu mikilvægan hlut. Þetta verður slétt.

Í þróun nútíma efnisfræði er Janus notað til að vísa til hönnunar tveggja fasa uppbyggingu og virkni og vísindamenn hlakka til Janus hönnunar til að ná væntanlegum markmiðum. Til dæmis, við þróun þindarefnis aukarafhlöðunnar, er JANUS hönnunarhugtak oft notað. Meginhlutverk þindsins í rafhlöðunni er að forðast líkamlega snertingu milli jákvæða rafskautsins og neikvæða rafskautsins, koma í veg fyrir ofhitnun og sprengingu af völdum skammhlaupsframleiðslu rafhlöðunnar.

Til að hanna Janus þindið æfa vísindamenn venjulega keramikefni eða kolefnisefni á yfirborði þindarinnar til að auka öryggi aukarafhlöðunnar, en það mun auka heildargæði og rúmmál rafhlöðunnar og orkuþéttleikanum er fórnað. Getur ekki uppfyllt kröfur um létt og sveigjanlegt klæðanlegt tæki. Byggt á þessu vandamáli, byggt á bráðabirgðarannsóknargrundvelli, er bein vöxtur lóðrétta grafensins í ofurþunnu laginu náð með efnafræðilegum gufuútfellingaraðferðum á glertrefjaþindinni í atvinnuskyni og JANUS þindið er smíðað án þess að auka heildargæði og rúmmál tækisins.

Og notað á sveigjanlega vatnsbundna sink rafhlöðu, hindrar myndun sink neikvæðra dendrita, sem lengir endingu rafhlöðunnar. Tengdar rannsóknarniðurstöður birtar á AdvanceDmaterials. Glertrefjarnar lenda í grafen-Janus þind á undanförnum árum, markaðurinn fyrir klæðanlegan búnað hefur þróast hratt, sem sameinar vaxandi sviði sem samþættir gervigreindartækni, sveigjanlega nýja efnistækni og flytjanlega orkutækni í þróun vísinda og tækni.

Meðal þeirra er orkugeymslubúnaðurinn lykilhlutverk í þróun klæðanlegs tækis. Vatnsbundið sink rafmagn er notað sem raflausn af vatni til að forðast ókosti eiturhrifa og eldfimleika lífræns raflausnar, sem hefur víðtækar horfur í beitingu aflgjafa í búnað sem hægt er að nota. Flöskuhálsinn sem nú stendur í vegi fyrir stórfelldri notkun vatnsbundins sink rafskauts er aðallega vegna lélegs rafefnafræðilegs stöðugleika og skorts á líftíma í blóðrásinni.

Þessi vandamál aðallega frá sinkmálmi neikvæðu rafskautinu við hringrásarhleðslu, sérstaklega undir miklum straumi, vaxa auðveldlega hækkað sink. Dendrits, stinga þannig glertrefjaþindinni sem upphaflega stíflaði, sem veldur skammhlaupi rafhlöðunnar; til viðbótar við fyrirbærið aukaafurðir og yfirborðsaðgerð sem myndast við niðurbrot vatns. Þó að þindið sé oft talið óvirkur hluti í rafhlöðunni, tekur það ekki þátt í rafhlöðuviðbrögðum, en það hefur einnig áhrif á afköst vatnsbundins sinkrafmagns.

Almennt séð eru núverandi rannsóknir á þindbreytingum í sink rafgeiranum svipaðar. Hvernig á að bæta öryggi rafhlöðunnar með bestu hönnun á trefjaglerþindinu? Lið okkar hefur gert mikla könnun í undirbúningi grafen á glerundirlaginu og hefur tekist að ná beinum vexti grafens á glertrefjum við lægra hitastig. Ásamt þessum bráðabirgðagrunni hönnuðum við grafen í glertrefjum sem þrívíddar leiðandi beinagrind uppbyggingu, og hin hliðin einangraði samt áhrif jákvæða og neikvæða rafskautsins, þannig að JANUS þind var útbúin með grafenbreytingum.

Þessi hönnun er hægt að ná í tveimur þáttum: einn er að það má líta á hana sem útbreiddan kraft sinkmálms neikvæða rafskautsins, sem getur veitt þrívítt rými fyrir útfellingu sinkmálma; annað er að draga úr staðbundnum straumþéttleika og samræmdri dreifingu rafsviðsins og bæla þannig kristalvöxt greinarinnar. Til að sannreyna þessa tilgátu, dróum við saman áhrif Janus þindar og venjulegrar þindar á frammistöðu rafhlöðunnar með hefðbundnum rafefnafræðilegum prófunaraðferðum. Við komumst að því að rafhlaðan sem notar Janus þind hefur betri endingu.

Það er líka skynsamlega uppgötvað að Janus þindið er fengin með því að nota rafeindasmásjá og atómkraftssmásjá. Mikið öryggi + langdrægt sink geymslukerfi Til þess að ná betur að beita JANUS þind í sink-undirstaða rafhlöðu er það mikilvægt. Undirbúningur Janus þindarinnar felur aðallega í sér tvö skref og fersk grafíthimnan er unnin með efnagufuútfellingu (PECVD) á staðnum og annað skrefið er að undirbúa endanlega JANUS þindið með yfirborðsplasma.

Af hverju ertu með tvö skref? Í fyrsta lagi, í PECVD-ferlinu, myndast nokkur kolvetnis-undirstaða mengun á yfirborði þindarinnar meðan á PECVD stendur, sem leiðir til erfiðleika í vatnssalta, þannig að þessi mengunarefni eru fjarlægð með PLASMA. Íferð raflausnarinnar er hægt að ná vel; athugið að þetta er PLASMA meðferð í einangrandi yfirborði Janus filmunnar, þannig að hún eyðileggur ekki uppbyggingu þunnlags grafen. Í öðru lagi, ásamt RAMAN og X-ray photoelectron energy spectroscopy (XPS) gögn geta séð fleiri galla eftir PLASMA meðferð, og einnig náð lyfjanotkun grafen O frumefna og n frumefna.

Út frá niðurstöðum úr endanlegum þáttum uppgerð greiningar, lóðrétt vaxið grafen þrívíð beinagrind uppbygging getur í raun dregið úr staðbundnum straumþéttleika, og síðan dregið úr myndun dendrites, og grafen beinagrind getur veitt samræmda dreifingu. Rafsvið, þannig að ná samræmdu sinkútfellingu / strippingu. Aftur, frá sjónarhóli atómbindingarorku sinks, er bindingarorka grafensins og mismunandi heteróatómdópaðs grafens á sinki greind með þéttleikafalli og niðurstöður útreikninga gefa til kynna hið fullkomna grafen og sink.

Bindingin getur verið léleg og lyfjamisnotkun o, n frumefnisins hefur verulega aukningu á sinksækni, með hæstu innrennslisbindingarorku pýrrólköfnunarefnis, sem einnig næst með tilvist frumefnagreiningar í tilrauninni. Gagnkvæmt samkomulag. Til þess að sannreyna áhrif JANUS þindarinnar í sink-undirstaða geymslukerfi, notum við virkt kolefni í atvinnuskyni sem jákvætt rafskautsefni, sinksúlfatlausnin er vatnskennd raflausn og sinkjónablönduðu þéttirinn er settur saman, sem búist er við að nái mikilli orku og miklum krafti.

Samlegðaráhrif þéttleika. Aftur á móti kom í ljós að sinkjón blendingur þétti smíðaður af JANUS himnu staðfesti enn frekar rafefnafræðilega viðnámsgreiningu með rafefnafræðilegri viðnámsgreiningu með rafefnafræðilegri viðnámsgreiningu, sem minnkaði hleðsluflutningsviðnám og jónadreifingu með rafefnafræðilegri viðnámsgreiningu. Rafmagnsviðnám, bætir hreyfihvörf Zn útfellingar.

Við 5Ag-1 straumþéttleika hafa 5000 lotur enn 93% afkastagetu, sem er mun hærra en afkastagetuhlutfallið sem er 53% af hefðbundinni skilju. Á sama tíma byggjum við einnig sinkjónarafhlöðu með rafhlöðuefni V2O5 sem jákvæðu rafskauti, sem gerir okkur grein fyrir háum orkuþéttleika 182WHKG-1, enn 75% afkastagetuhlutfalli eftir 1000 lotur. Til að prófa sveigjanlegan árangur er sveigjanlega tækið sett saman með Janus þindinni og safnar ýmsum beygjuhornum upp á 30 ¡ã, 60 ¡ã, 90 ​​¡ã, og hefur enn 97 þegar það er beygt í 90 ¡ã.

8% afkastagetuhlutfall sýnir framúrskarandi vélrænan sveigjanleika. V2O5 // Zn mjúkur poka rafhlaðan er sett saman og hægt er að kveikja á LED í gegnum röðina, sem sýnir möguleika aflgjafans sem hægt er að nota sem flytjanlegt rafeindatæki. Í stuttu máli er þetta átak undirbúið með beinni efnagufuútfellingartækni og plasmameðferð, þunn grafenbreytt JANUS þind er unnin með því að breyta uppbyggingu óvirku íhluta rafhlöðunnar og bættur stöðugleiki sinkmálms neikvæðu rafskauts hringrásarinnar er náð, sem aftur smíðar sveigjanlegar vatnsbundnar sinkjóna rafhlöður, sem skila framúrskarandi rafefnafræðilegum eiginleikum í framtíðinni, með betri rafefnafræðilegum afköstum í framtíðinni. sink rafhlaða.

Á sama tíma er einnig hægt að nota þessa stefnu þessa á staðnum breyttu þind í öðrum alkalímálm rafhlöðum (Li, NA, K), með ákveðna viðmiðunarþýðingu. Með því að bæta rafhlöðuöryggi verður búnaður sem hægt er að nota einnig meira og meira í daglegu lífi okkar. Kínverskt vísindanaut.