Литий-ионды батареяның қызмет ету мерзімін сутегі элементін қосу үшін ұзартуға болады ма?

Awdur: Iflowpower - Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

Raunns Rifo Moore ұлттық зертханасының (LLNL) зерттеушілері литий-ионды аккумулятордың электродтарына сутегі элементін қосқанда, батареяның сыйымдылығын айтарлықтай жақсартуға болатынын анықтады, бұл жұмыс уақытын ұзартады және тасымалдау операцияларын жеделдетеді. Литий-ионды аккумулятор қайта зарядталатын батарея түрі болып табылады және зарядтау кезінде литий ионы аккумулятордан оң электродқа жылжиды, ал оң электродтың литий ионы зарядтау кезінде кері электродқа ауыстырылады. Литий-ионды аккумулятор қайта зарядталатын батарея түрі болып табылады және зарядтау кезінде литий ионы аккумулятордан оң электродқа жылжиды, ал оң электродтың литий ионы зарядтау кезінде кері электродқа ауыстырылады.

Литий-ионды батареялардың бірнеше негізгі сипаттамалары, кернеуі және энергия тығыздығы бар, бұл сипаттамалардың өнімділігі, сайып келгенде, литий иондары мен электрод материалдарының комбинациясы арқылы анықталады. Электродтың құрылымында химиядағы және пішіндердегі нәзік өзгерістер литий иондарының олардың күшті байланыстарымен берік байланысына айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Ливермор ұлттық зертханасының зерттеу өнертапқыштары эксперименттер мен есептеулер арқылы литий-ионды аккумуляторда сутегімен өңделген графен көбік электродының жоғары сыйымдылықты және жылдамырақ өткізу қабілетін көрсететінін анықтады.

«Бұл нәтижелер графен материалына негізделген жоғары қуатты электродтарды жобалауға көмектесетін сапа талдауын қамтамасыз етеді», - деді LLNL материал ғалымы Моррисванг. Ол сонымен қатар Natural Science Report (NatureScientificReports Journal) журналында жарияланған авторлардың бірі. Литий-ионды батареяларды және суперконденсаторларды қоса алғанда, энергия сақтау элементтерін коммерциялық қолданудағы галлен материалдары оның осы материалды төмен бағамен өндіру қабілетіне айтарлықтай әсер етеді.

Жиі қолданылатын химиялық синтез әдісі, сайып келгенде, графеннің электрохимиялық көрсеткіштерінің әсерін анықтау қиын болатын көптеген сутегі атомдарын қалдырады. Livermore Lab зерттеушілерінің эксперименттері сутегі элементі дәнге бай графеннің негізгі температуралық өңдеуін әдейі жақсартатынын анықтады, бұл шын мәнінде жылдамдықты жақсарта алады. Сутегі элементінің ақауларынан және графендегі ақаулардан кейін литий иондарының енуін жеңілдететін кішірек кеуек ашылады, осылайша беру жылдамдығын жақсартады.

Көбірек циклді сыйымдылықты жаңа жиекке бекітілген литий ионы арқылы беруге болады (ең алдымен сутегі элементіне жабысады). «Электродтың өнімділігін арттыру - бұл нақты әлемдік қосымшаларды ашуға мүмкіндік беретін маңызды серпіліс», - деді Ливермор зертханасының материалтану ғылымының докторантура зерттеушісі және ғылыми мақалалардың маңызды авторы. Графеннің литий-ионын сақтау қасиеттерін гидрлеу және гидрлеу ақауларын қолдану үшін зерттеушілер оның 3D графен нанокөбігінің (GNF) электрохимиялық қасиеттеріне назар аудара отырып, байланыстырушы сутегі элементі әсер ететін әртүрлі термиялық өңдеу шарттарын қолданды.

Ақаулы графеннен тұрады. Зерттеушілер 3D графитті нано көбікті пайдаланады, өйткені оның сутегін сақтау, катализ, сүзу, оқшаулау, энергияны сіңіру, сыйымдылықты азайту, суперконденсаторлар және литий-иондық батареялар және т.б. қоса алғанда, әртүрлі әлеуетті қолданбалар бар. Графен 3D көбікті жабыспайтын желімнің сипаттамалары күрделірек болуы мүмкін емес, өйткені қоспа күрделірек, сондықтан механизмді зерттеу үшін тамаша таңдау ретінде пайдаланылуы мүмкін.

«Біз сутегі элементін өңдеуден кейін графит көбік электродының айтарлықтай прогреске ие екенін анықтадық. Осы экспериментті біріктіре отырып, біз ақаулар мен сутегі ерітінділері арасындағы нәзік өзара әрекеттесу мен прогресті қадағалаймыз. Графеннің химиясы мен морфологиясындағы кейбір кішігірім өзгерістердің нәтижелеріне жауап ретінде өнімділікке таңқаларлық маңызды әсерлер әкелуі мүмкін, «LLNL зерттеушілерінде де осы зерттеудің тағы бір авторы бар» Брэндонвуд.

Осы зерттеуге сәйкес, бұл бақыланатын сутегі элементін өңдеу оңтайландырылған литий-ионды беру және қайта өңдеуге болатын сақтау қолданбаларына қол жеткізу үшін басқа графен негізіндегі анодтық материалдарда да қолданылуы мүмкін.