Kan de levensduur van de lithium-ionbatterij verlengd worden door waterstof toe te voegen?

作者：Iflowpower – Kaasaskantava elektrijaama tarnija

Onderzoekers van het Raunns Rifo Moore National Laboratory (LLNL) ontdekten dat de capaciteit van de batterij aanzienlijk kan worden verbeterd door waterstof toe te voegen aan de elektroden van de lithium-ionbatterij. Hierdoor wordt de bedrijfstijd verlengd en de transmissie versneld. De lithium-ionbatterij is een oplaadbare batterij. Tijdens het ontladen worden de lithium-ionen van de batterij naar de positieve elektrode verplaatst. Tijdens het opladen worden de lithium-ionen van de positieve elektrode terug naar de negatieve elektrode verplaatst. De lithium-ionbatterij is een oplaadbare batterij. Tijdens het ontladen worden de lithium-ionen van de batterij naar de positieve elektrode verplaatst. Tijdens het opladen worden de lithium-ionen van de positieve elektrode terug naar de negatieve elektrode verplaatst.

Lithium-ionbatterijen hebben een aantal belangrijke kenmerken: spanning en energiedichtheid. De prestaties van deze kenmerken worden uiteindelijk bepaald door de combinatie van lithium-ionen en elektrodematerialen. In de structuur van de elektrode kunnen subtiele veranderingen in de chemie en de vorm een ​​aanzienlijke invloed hebben op de manier waarop lithiumionen zich sterk binden aan hun sterke binding. Door middel van experimenten en berekeningen ontdekten de onderzoekers van het Livermore National Lab dat in een lithium-ionbatterij de met waterstof behandelde grafeenschuimelektrode een hogere capaciteit en een snellere transmissiecapaciteit heeft.

"Deze bevindingen leveren een kwalitatieve analyse op, die helpt bij het ontwerpen van krachtige elektroden op basis van grafeenmateriaal", aldus Morriswang, materiaalkundige bij LLNL. Hij is ook een van de auteurs van deze publicatie in het Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). Gallene-materialen in de commerciële toepassing van energieopslagelementen, waaronder lithium-ionbatterijen en supercondensatoren, waardoor de mogelijkheid om dit materiaal tegen lagere kosten te produceren ernstig in het gedrang komt.

De algemeen gebruikte chemische synthesemethode zal uiteindelijk een groot aantal waterstofatomen achterlaten, waardoor het moeilijk is om de effecten van de elektrochemische prestaties van grafeen te bepalen. Uit experimenten in het Livermore Lab is gebleken dat het waterstofelement de basistemperatuurbehandeling van korrelrijk grafeen doelbewust verbetert, wat de snelheidscapaciteit daadwerkelijk kan verbeteren. Na de defecten van het waterstofelement en de defecten in grafeen, wordt de kleinere porie geopend, waardoor lithiumionen gemakkelijker kunnen binnendringen en de transmissiesnelheid wordt verbeterd.

Er kan meer cyclische capaciteit worden geleverd door een lithiumion aan de nieuwe rand te bevestigen (waarschijnlijk om zich aan het waterstofelement te hechten). "De prestatieverbetering van de elektrode is een belangrijke doorbraak, die de weg vrijmaakt voor meer praktische toepassingen", aldus de postdoctoraal onderzoeker van het Livermore Laboratory Materials Science en de belangrijke auteur van de onderzoeksartikelen. Om de hydrogenering en hydrogeneringsdefecten in de lithiumionenopslageigenschappen van grafeen te kunnen toepassen, hebben de onderzoekers verschillende warmtebehandelingsomstandigheden toegepast die worden blootgesteld aan het bindende waterstofelement, waarbij de nadruk lag op de elektrochemische eigenschappen van het 3D-grafeen-nanofoam (GNF).

Bestaat uit defect grafeen. De onderzoekers gebruiken 3D-grafiet-nanoschuim omdat het een scala aan potentiële toepassingen heeft, waaronder waterstofopslag, katalyse, filtratie, isolatie, energieabsorptie, capaciteitsontzilting, supercondensatoren en lithium-ionbatterijen, etc. De eigenschappen van de niet-klevende grafeen 3D-schuimlijm kunnen niet ingewikkelder zijn dan het additief, en kunnen daarom worden gebruikt als een ideale keuze voor mechanismeonderzoek.

"We hebben ontdekt dat de grafiet-olieschuimelektrode een aanzienlijke vooruitgang boekt na de behandeling van het waterstofelement. Met behulp van dit experiment kunnen we de subtiele interacties en voortgang tussen defecten en waterstofoplossingen volgen. Yn reaksje op de resultaten fan guon lytse feroarings yn grafene skiekunde en morfology, is it mooglik te bringen ferrassende wichtige effekten yn prestaasjes, "LLNL ûndersikers ek hawwe in oare skriuwer fan dizze stúdzje" Brandonwood.

Neffens dizze stúdzje kin dizze kontroleare behanneling fan wetterstofeleminten ek brûkt wurde yn oare grafeen-basearre anodematerialen om optimisearre lithium-ion-oerdracht en recyclebere opslachapplikaasjes te berikken.