האם ניתן להאריך את חיי סוללת הליתיום יון כדי להוסיף יסוד מימן?

Tác giả ：Iflowpower – Добављач преносних електрана

חוקרי המעבדה הלאומית של Raunns Rifo Moore (LLNL) מצאו כי ניתן לשפר מאוד את קיבולת הסוללה כל עוד אלמנט המימן מתווסף לאלקטרודות של סוללת הליתיום-יון, מה שיאריך את זמן הפעולה ויאיץ את פעולות ההולכה. סוללת הליתיום יון היא מסוג סוללה נטענת, והליתיום יון מועבר מהסוללה אל האלקטרודה החיובית במהלך הפריקה, ויון הליתיום של האלקטרודה החיובית מועבר חזרה לאלקטרודה השלילית במהלך הטעינה. סוללת הליתיום יון היא מסוג סוללה נטענת, והליתיום יון מועבר מהסוללה אל האלקטרודה החיובית במהלך הפריקה, ויון הליתיום של האלקטרודה החיובית מועבר חזרה לאלקטרודה השלילית במהלך הטעינה.

לסוללות ליתיום יון יש מספר מאפיינים מרכזיים, מתח וצפיפות אנרגיה, הביצועים של מאפיינים אלו נקבעים בסופו של דבר על ידי השילוב של יוני ליתיום וחומרי אלקטרודה. במבנה האלקטרודה, שינויים עדינים בכימיה ובצורות עשויים להשפיע באופן משמעותי על האופן שבו יוני ליתיום התחברו חזק לקשר החזק שלהם. באמצעות ניסויים וחישובים, ממציאי מחקר של המעבדה הלאומית של ליברמור מצאו שבסוללת ליתיום-יון, אלקטרודת קצף גרפן שטופלה במימן מציגה קיבולת גבוהה יותר ויכולת שידור מהירה יותר.

"ממצאים אלה מספקים ניתוח איכות, שעוזר לתכנן אלקטרודות בעלות הספק גבוה המבוססות על חומר גרפן", אמר מדען החומרים של LLNL, מוריסוואנג. הוא גם אחד המחברים של זה שפורסם ב- Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). חומרי גאלן ביישום מסחרי של אלמנטים לאחסון אנרגיה, כולל סוללות ליתיום-יון וקבלי-על, משפיעים ברצינות על יכולתו לייצר חומר זה בעלות נמוכה יותר.

שיטת הסינתזה הכימית הנפוצה תשאיר סוף סוף מספר רב של אטומי מימן, מה שקשה לקבוע את ההשפעות של ביצועים אלקטרוכימיים של גרפן. ניסויים במעבדת ליברמור מצאו כי יסוד המימן משפר בכוונה את הטיפול בטמפרטורת הבסיס של גרפן עשיר בדגנים, מה שיכול למעשה לשפר את יכולת הקצב. לאחר הפגמים של יסוד המימן והפגמים בגרפן, נפתחת הנקבוביה הקטנה יותר, מה שיכול לקדם יוני ליתיום קל יותר לחדור, ובכך לשפר את קצב ההעברה.

ניתן לספק קיבולת מחזורית יותר באמצעות יון ליתיום המחובר לקצה החדש (סביר להניח שיידבק ליסוד המימן). "שיפור הביצועים של האלקטרודה הוא פריצת דרך חשובה, שיכולה לפתוח יישומים נוספים בעולם האמיתי", אמר החוקר הפוסט-דוקטורט של מדעי המעבדה של ליברמור והמחבר החשוב של מאמרי המחקר. על מנת להגיש בקשה לשימוש בפגמי הידרוגנציה והידרוגנציה בתכונות אחסון יוני ליתיום של גרפן, החוקרים יישמו תנאי טיפול בחום שונים שנחשפו על ידי יסוד המימן המחייב, תוך התמקדות בתכונות האלקטרוכימיות של ננו-קצף הגרפן התלת-ממדי שלו (GNF).

מורכב מגרפן פגום. החוקרים משתמשים בקצף גרפיט תלת מימדי מכיוון שיש לו מגוון של יישומים פוטנציאליים, כולל אחסון מימן, קטליזה, סינון, בידוד, ספיגת אנרגיה, סילוק קיבול, קבלי-על וסוללות ליתיום-יון וכו&39;. המאפיינים של דבק גרפן 3D קצף לא דביק לא יכולים להיות מסובכים יותר מכיוון שהתוסף מסובך יותר, ולכן יכול לשמש כבחירה אידיאלית למחקר מנגנונים.

"מצאנו שלאחר הטיפול באלמנט מימן, לאלקטרודת הקצף גרפיט אולאי יש התקדמות משמעותית. בשילוב של ניסוי זה, נעקוב אחר האינטראקציות העדינות וההתקדמות בין פגמים ופתרונות מימן. בתגובה לתוצאות של כמה שינויים קטנים בכימיה ובמורפולוגיה של הגרפן, אפשר להביא השפעות משמעותיות מפתיעות בביצועים, "לחוקרים של LLNL יש גם מחבר אחר של המחקר הזה" ברנדונווד.

על פי מחקר זה, ניתן להשתמש בטיפול מבוקר זה באלמנט מימן גם בחומרי אנודה אחרים המבוססים על גרפן כדי להשיג העברת ליתיום יון מיטבית ויישומי אחסון הניתנים למחזור.