A vida útil da bateria de íons de lítio pode ser estendida adicionando o elemento hidrogênio?

著者：Iflowpower – Dodávateľ prenosných elektrární

Os pesquisadores do Laboratório Nacional Raunns Rifo Moore (LLNL) descobriram que a capacidade da bateria pode ser bastante melhorada desde que o elemento hidrogênio seja adicionado aos eletrodos da bateria de íons de lítio, o que aumentará o tempo de operação e acelerará as operações de transmissão. A bateria de íons de lítio é um tipo de bateria recarregável, e o íon de lítio é movido da bateria para o eletrodo positivo durante a descarga, e o íon de lítio do eletrodo positivo é movido de volta para o eletrodo negativo durante o carregamento. A bateria de íons de lítio é um tipo de bateria recarregável, e o íon de lítio é movido da bateria para o eletrodo positivo durante a descarga, e o íon de lítio do eletrodo positivo é movido de volta para o eletrodo negativo durante o carregamento.

As baterias de íons de lítio têm diversas características principais: voltagem e densidade de energia. O desempenho dessas características é determinado, em última análise, pela combinação de íons de lítio e materiais de eletrodo. Na estrutura do eletrodo, mudanças sutis na química e nas formas podem afetar significativamente a forma como os íons de lítio se ligam fortemente. Por meio de experimentos e cálculos, os inventores da pesquisa do Laboratório Nacional de Livermore descobriram que, em uma bateria de íons de lítio, o eletrodo de espuma de grafeno tratado com hidrogênio apresenta maior capacidade e capacidade de transmissão mais rápida.

"Essas descobertas fornecem análises de qualidade, que ajudam a projetar eletrodos de alta potência baseados em material de grafeno", disse o cientista de materiais do LLNL, Morriswang. Ele também é um dos autores deste artigo publicado no Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). Materiais de galeno na aplicação comercial de elementos de armazenamento de energia, incluindo baterias de íons de lítio e supercapacitores, afetando seriamente sua capacidade de produzir esse material com menor custo.

O método de síntese química comumente usado deixará finalmente um grande número de átomos de hidrogênio, o que torna difícil determinar os efeitos do desempenho eletroquímico do grafeno. Experimentos realizados pelos pesquisadores do Laboratório Livermore descobriram que o elemento hidrogênio melhora deliberadamente o tratamento de temperatura base do grafeno rico em grãos, o que pode realmente melhorar a capacidade de taxa. Após os defeitos do elemento hidrogênio e os defeitos do grafeno, o poro menor é aberto, o que pode facilitar a penetração dos íons de lítio, melhorando assim a taxa de transmissão.

Uma capacidade mais cíclica pode ser fornecida por meio de um íon de lítio conectado à nova borda (com maior probabilidade de aderir ao elemento hidrogênio). "A melhoria do desempenho do eletrodo é um avanço importante, que pode abrir mais aplicações no mundo real", disse o pesquisador de pós-doutorado do Laboratório de Ciência de Materiais de Livermore e importante autor dos artigos de pesquisa. Para aplicar o uso de hidrogenação e defeitos de hidrogenação nas propriedades de armazenamento de íons de lítio do grafeno, os pesquisadores aplicaram diferentes condições de tratamento térmico expostas pelo elemento de hidrogênio de ligação, com foco nas propriedades eletroquímicas de sua nanoespuma de grafeno 3D (GNF).

Composto de grafeno defeituoso. Os pesquisadores usam nanoespuma de grafite 3D porque ela tem uma variedade de aplicações potenciais, incluindo armazenamento de hidrogênio, catálise, filtragem, isolamento, absorção de energia, dessalinização de capacitância, supercapacitores e baterias de íons de lítio, etc. As características do adesivo não adesivo de espuma 3D de grafeno não podem ser mais complicadas porque o aditivo é mais complicado e, portanto, pode ser usado como uma escolha ideal para pesquisa de mecanismos.

"Descobrimos que, após o tratamento do elemento hidrogênio, o eletrodo de espuma de óleo de grafite teve um progresso significativo. Com a combinação deste experimento, rastrearemos as interações sutis e o progresso entre defeitos e soluções de hidrogênio. Em resposta aos resultados de algumas pequenas mudanças na química e morfologia do grafeno, é possível trazer efeitos surpreendentemente significativos no desempenho", os pesquisadores do LLNL também têm outro autor deste estudo, Brandonwood.

De acordo com este estudo, este tratamento controlado de elemento de hidrogênio também pode ser usado em outros materiais de ânodo à base de grafeno para obter transmissão otimizada de íons de lítio e aplicações de armazenamento reciclável.