È possibile prolungare la durata della batteria agli ioni di litio aggiungendo l&39;elemento idrogeno?

著者：Iflowpower – Dodávateľ prenosných elektrární

I ricercatori del Raunns Rifo Moore National Laboratory (LLNL) hanno scoperto che la capacità della batteria può essere notevolmente migliorata aggiungendo l&39;elemento idrogeno agli elettrodi della batteria agli ioni di litio, il che ne prolungherà il tempo di funzionamento e accelererà le operazioni di trasmissione. La batteria agli ioni di litio è un tipo di batteria ricaricabile: durante la scarica, gli ioni di litio vengono spostati dalla batteria all&39;elettrodo positivo, mentre durante la carica gli ioni di litio dell&39;elettrodo positivo vengono spostati nuovamente all&39;elettrodo negativo. La batteria agli ioni di litio è un tipo di batteria ricaricabile: durante la scarica, gli ioni di litio vengono spostati dalla batteria all&39;elettrodo positivo, mentre durante la carica gli ioni di litio dell&39;elettrodo positivo vengono spostati nuovamente all&39;elettrodo negativo.

Le batterie agli ioni di litio presentano diverse caratteristiche fondamentali: tensione e densità energetica; le prestazioni di queste caratteristiche sono determinate in ultima analisi dalla combinazione di ioni di litio e materiali degli elettrodi. Nella struttura dell&39;elettrodo, sottili cambiamenti nella chimica e nelle forme possono influenzare significativamente il modo in cui gli ioni di litio si legano saldamente. Attraverso esperimenti e calcoli, gli inventori della ricerca del Livermore National Lab hanno scoperto che in una batteria agli ioni di litio, l&39;elettrodo in schiuma di grafene trattato con idrogeno presenta una capacità maggiore e una capacità di trasmissione più rapida.

"Questi risultati forniscono un&39;analisi della qualità, che aiuta a progettare elettrodi ad alta potenza basati sul grafene", ha affermato Morriswang, scienziato dei materiali del LLNL. È anche uno degli autori di questo articolo pubblicato sulla rivista Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). I materiali Gallene nell&39;applicazione commerciale di elementi di accumulo di energia, tra cui batterie agli ioni di litio e supercondensatori, incidono seriamente sulla capacità di produrre questo materiale a costi inferiori.

Il metodo di sintesi chimica comunemente utilizzato lascerà alla fine un gran numero di atomi di idrogeno, per cui è difficile determinare gli effetti delle prestazioni elettrochimiche del grafene. Gli esperimenti condotti dai ricercatori del Livermore Lab hanno scoperto che l&39;elemento idrogeno migliora deliberatamente il trattamento della temperatura di base del grafene ricco di grani, il che può effettivamente migliorare la capacità di velocità. Dopo aver eliminato i difetti dell&39;elemento idrogeno e quelli del grafene, si apre un poro più piccolo, che può favorire la penetrazione degli ioni di litio, migliorando così la velocità di trasmissione.

Una maggiore capacità ciclica può essere fornita tramite uno ione di litio attaccato al nuovo bordo (che molto probabilmente aderirà all&39;elemento idrogeno). "Il miglioramento delle prestazioni dell&39;elettrodo rappresenta un&39;importante svolta, che può aprire la strada a nuove applicazioni nel mondo reale", ha affermato il ricercatore post-dottorato del Livermore Laboratory Materials Science e autore importante degli articoli di ricerca. Per applicare l&39;idrogenazione e i difetti di idrogenazione nelle proprietà di accumulo degli ioni di litio del grafene, i ricercatori hanno applicato diverse condizioni di trattamento termico esposte dall&39;elemento idrogeno legante, concentrandosi sulle proprietà elettrochimiche della sua nanoschiuma di grafene 3D (GNF).

Composto da grafene difettoso. I ricercatori utilizzano la nanoschiuma di grafite 3D perché ha una varietà di potenziali applicazioni, tra cui l&39;immagazzinamento dell&39;idrogeno, la catalisi, la filtrazione, l&39;isolamento, l&39;assorbimento di energia, la desalinizzazione della capacità, i supercondensatori e le batterie agli ioni di litio, ecc. Le caratteristiche dell&39;adesivo non adesivo in schiuma 3D di grafene non potrebbero essere più complicate perché l&39;additivo è più complesso e quindi può essere utilizzato come scelta ideale per la ricerca sui meccanismi.

"Abbiamo scoperto che dopo il trattamento dell&39;elemento idrogeno, l&39;elettrodo in schiuma di grafite oleosa ha registrato notevoli progressi. Grazie alla combinazione di questo esperimento, monitoreremo le sottili interazioni e i progressi tra difetti e soluzioni di idrogeno. In risposta ai risultati di alcuni piccoli cambiamenti nella chimica e nella morfologia del grafene, è possibile ottenere effetti sorprendentemente significativi nelle prestazioni, "i ricercatori dell&39;LLNL hanno anche un altro autore di questo studio" Brandonwood.

Secondo questo studio, questo trattamento con elementi di idrogeno controllati può essere utilizzato anche in altri materiali anodici a base di grafene per ottenere una trasmissione ottimizzata degli ioni di litio e applicazioni di stoccaggio riciclabile.