Bolehkah hayat bateri litium ion boleh dilanjutkan untuk menambah unsur hidrogen?

著者：Iflowpower – Lieferant von tragbaren Kraftwerken

Para penyelidik dari Raunns Rifo Moore National Laboratory (LLNL) mendapati bahawa kapasiti bateri boleh dipertingkatkan dengan banyak selagi unsur hidrogen ditambah pada elektrod bateri lithium-ion, yang akan memanjangkan masa operasi dan mempercepatkan operasi penghantaran. Bateri litium ion ialah jenis bateri boleh dicas semula, dan ion litium dialihkan dari bateri ke elektrod positif semasa nyahcas, dan ion litium elektrod positif dialihkan kembali ke elektrod negatif semasa pengecasan. Bateri litium ion ialah jenis bateri boleh dicas semula, dan ion litium dialihkan dari bateri ke elektrod positif semasa nyahcas, dan ion litium elektrod positif dialihkan kembali ke elektrod negatif semasa pengecasan.

Bateri ion litium mempunyai beberapa ciri utama, voltan, dan ketumpatan tenaga, prestasi ciri ini akhirnya ditentukan oleh gabungan ion litium dan bahan elektrod. Dalam struktur elektrod, perubahan halus dalam kimia dan bentuk mungkin mempengaruhi cara ion litium mempunyai ikatan yang kuat kepada ikatan kuatnya. Melalui eksperimen dan pengiraan, pencipta penyelidikan Livermore National Lab mendapati bahawa dalam bateri lithium-ion, elektrod buih graphene yang dirawat hidrogen mempamerkan kapasiti yang lebih tinggi dan kapasiti penghantaran yang lebih pantas.

"Penemuan ini membekalkan analisis kualiti, yang membantu mereka bentuk elektrod berkuasa tinggi berdasarkan bahan graphene," kata saintis bahan LLNL Morriswang. Beliau juga merupakan salah seorang pengarang ini yang diterbitkan dalam Laporan Sains Semula Jadi (NatureScientificReports Journal). Bahan Gallene dalam aplikasi komersial elemen storan tenaga, termasuk bateri litium-ion dan supercapacitors, menjejaskan keupayaannya untuk menghasilkan bahan ini dengan kos yang lebih rendah.

Kaedah sintesis kimia yang biasa digunakan akhirnya akan meninggalkan sejumlah besar atom hidrogen, yang sukar untuk menentukan kesan prestasi elektrokimia graphene. Eksperimen dalam penyelidik Livermore Lab telah mendapati bahawa unsur hidrogen sengaja meningkatkan rawatan suhu asas graphene yang kaya dengan bijirin, yang sebenarnya boleh meningkatkan kapasiti kadar. Selepas kecacatan unsur hidrogen dan kecacatan dalam graphene, liang yang lebih kecil dibuka, yang boleh menggalakkan ion litium lebih mudah untuk menembusi, dengan itu meningkatkan kadar penghantaran.

Lebih banyak kapasiti kitaran boleh dibekalkan melalui ion litium yang dipasang pada tepi baharu (kemungkinan besar melekat pada unsur hidrogen). "Peningkatan prestasi elektrod adalah satu kejayaan penting, yang boleh membuka lebih banyak aplikasi dunia sebenar, " kata penyelidik pasca doktoral Sains Bahan Makmal Livermore dan pengarang penting kertas penyelidikan itu. Untuk memohon penggunaan kecacatan penghidrogenan dan penghidrogenan dalam sifat penyimpanan ion litium graphene, para penyelidik menggunakan keadaan rawatan haba berbeza yang terdedah oleh unsur hidrogen pengikat, memfokuskan pada sifat elektrokimia graphene nanofoam (GNF) 3Dnya.

Terdiri daripada graphene yang rosak. Para penyelidik menggunakan buih nano grafit 3D kerana ia mempunyai pelbagai aplikasi yang berpotensi, termasuk penyimpanan hidrogen, pemangkinan, penapisan, penebat, penyerapan tenaga, desal kapasiti, supercapacitors dan bateri lithium-ion, dsb. Ciri-ciri pelekat bukan pelekat buih 3D graphene tidak boleh menjadi lebih rumit kerana bahan tambahan itu lebih rumit, dan dengan itu boleh digunakan sebagai pilihan ideal untuk penyelidikan mekanisme.

"Kami mendapati bahawa selepas rawatan unsur hidrogen, elektrod buih olee grafit mempunyai kemajuan yang ketara. Dengan gabungan percubaan ini, kami akan menjejaki interaksi halus dan kemajuan antara kecacatan dan penyelesaian hidrogen. Sebagai tindak balas kepada keputusan beberapa perubahan kecil dalam kimia dan morfologi graphene, adalah mungkin untuk membawa kesan ketara yang mengejutkan dalam prestasi, "Penyelidik LLNL juga mempunyai pengarang lain kajian ini" Brandonwood.

Menurut kajian ini, rawatan unsur hidrogen terkawal ini juga boleh digunakan dalam bahan anod berasaskan graphene lain untuk mencapai penghantaran ion litium yang dioptimumkan dan aplikasi penyimpanan boleh dikitar semula.