Литий-иондук батареянын иштөө мөөнөтүн суутек элементин кошуу үчүн узартса болобу?

Awdur: Iflowpower - Leverantör av bärbar kraftverk

Рауннс Рифо Мур улуттук лабораториясынын (LLNL) изилдөөчүлөрү литий-иондук аккумулятордун электроддоруна суутек элементи кошулуп турса, батареянын сыйымдуулугу бир топ жакшырса болорун аныкташкан, бул иш убактысын узартып, берүү операцияларын тездетет. Литий-иондук батарейка кайра заряддалуучу батареянын түрү болуп саналат жана литий ион разряд учурунда батареядан оң электродго жылдырылат, ал эми оң электроддун литий иону заряддоо учурунда терс электродго кайра жылдырылат. Литий-иондук батарейка кайра заряддалуучу батареянын түрү болуп саналат жана литий ион разряд учурунда батареядан оң электродго жылдырылат, ал эми оң электроддун литий иону заряддоо учурунда терс электродго кайра жылдырылат.

Литий-иондук батарейкалар бир нече негизги мүнөздөмөлөргө, чыңалууга жана энергиянын тыгыздыгына ээ, бул мүнөздөмөлөрдүн иштеши акыры литий иондорунун жана электрод материалдарынын айкалышы менен аныкталат. Электроддун түзүмүндө химиядагы жана формадагы тымызын өзгөрүүлөр литий иондору алардын күчтүү байланыштары менен кандайча тыгыз байланышта экенине олуттуу таасир этиши мүмкүн. Ливермор улуттук лабораториясынын изилдөөчүлөрү эксперименттер жана эсептөөлөр аркылуу литий-иондук аккумулятордо суутек менен иштетилген графен көбүк электродунун кубаттуулугу жогору жана тез өткөрүү жөндөмдүүлүгүн көрсөтөөрүн аныкташкан.

"Бул табылгалар графен материалынын негизинде жогорку кубаттуулуктагы электроддорду долбоорлоого жардам берген сапат анализин берет", - деди LLNL материал таануучусу Моррисванг. Ал ошондой эле Natural Science Report (NatureScientificReports Journal) журналында жарыяланган мунун авторлорунун бири. Галлен материалдары энергияны сактоочу элементтерди, анын ичинде литий-иондук батарейкаларды жана суперконденсаторлорду коммерциялык колдонууда, бул материалды төмөнкү баада өндүрүүгө олуттуу таасир этет.

Көбүнчө колдонулган химиялык синтез ыкмасы акыры графендин электрохимиялык эффективдүүлүгүн аныктоо кыйын болгон көп сандагы суутек атомдорун калтырат. Ливермор лабораториясынын изилдөөчүлөрүнүн эксперименттери суутек элементи данга бай графендин базалык температуралык мамилесин атайылап жакшыртаарын аныкташты, бул чындыгында ылдамдыкты жакшыртат. Суутек элементинин кемчиликтеринен жана графендеги кемчиликтерден кийин кичирээк тешикчелер ачылат, бул литий иондорунун оңой өтүшүнө өбөлгө түзүп, ошону менен өткөрүү ылдамдыгын жакшыртат.

Көбүрөөк cyclicable кубаттуулугу жаңы четине тиркелген литий иону аркылуу берилиши мүмкүн (кыязы, суутек элементине карманышат). "Электроддун иштешин жакшыртуу - бул реалдуу дүйнө тиркемелерин ача турган маанилүү ачылыш", - деди Ливермор лабораториясынын материалдар илиминин докторантура изилдөөчүсү жана илимий эмгектердин маанилүү автору. Графендин литий иондорун сактоо касиеттеринде гидрогендөө жана гидрогендөө кемчиликтерин колдонууга колдонуу үчүн, изилдөөчүлөр анын 3D графен нанофомасынын (GNF) электрохимиялык касиеттерине басым жасоо менен, байланыштыруучу суутек элементинин таасири астында ар кандай жылуулук дарылоо шарттарын колдонушкан.

бузулган графенден турат. Изилдөөчүлөр 3D графит нано көбүктү колдонушат, анткени ал суутек сактоо, катализ, чыпкалоо, изоляция, энергияны сиңирүү, сыйымдуулуктун азайышы, суперконденсаторлор жана литий-иондук батарейкалар ж.б. Графен 3D көбүк жабышпаган клейдин мүнөздөмөлөрү татаалыраак болушу мүмкүн эмес, анткени кошумча татаалыраак, ошондуктан механизмди изилдөө үчүн идеалдуу тандоо катары колдонулушу мүмкүн.

"Биз суутек элементин тазалоодон кийин графит оле көбүк электродунун олуттуу прогресске ээ болгонун аныктадык. Бул эксперименттин айкалышы менен биз кемчиликтер менен суутек эритмелеринин ортосундагы тымызын өз ара аракеттенишүүнү жана прогрессти байкайбыз. Графендин химиясы жана морфологиясындагы кээ бир кичинекей өзгөрүүлөрдүн натыйжаларына жооп катары, аткарууда таң калыштуу олуттуу эффекттерди алып келиши мүмкүн, "LLNL изилдөөчүлөрү да бул изилдөөнүн дагы бир авторуна ээ" Брэндонвуд.

Бул изилдөөгө ылайык, бул көзөмөлдөнгөн суутек элементи дарылоо, ошондой эле оптималдаштырылган литий-ион берүү жана кайра иштетүүгө сактоо колдонмолорду жетүү үчүн башка graphene негизделген анод материалдарда колдонулушу мүмкүн.