Durata de viață a bateriei litiu-ion poate fi prelungită pentru a adăuga element de hidrogen?

Tác giả ：Iflowpower – Добављач преносних електрана

Cercetătorii de la Raunns Rifo Moore National Laboratory (LLNL) au descoperit că capacitatea bateriei poate fi mult îmbunătățită atâta timp cât elementul hidrogen este adăugat la electrozii bateriei litiu-ion, ceea ce va prelungi timpul de funcționare și va accelera operațiunile de transmisie. Bateria cu ioni de litiu este un tip de baterie reîncărcabilă, iar ionul de litiu este mutat de la baterie la electrodul pozitiv în timpul descărcării, iar ionul de litiu al electrodului pozitiv este mutat înapoi la electrodul negativ în timpul încărcării. Bateria cu ioni de litiu este un tip de baterie reîncărcabilă, iar ionul de litiu este mutat de la baterie la electrodul pozitiv în timpul descărcării, iar ionul de litiu al electrodului pozitiv este mutat înapoi la electrodul negativ în timpul încărcării.

Bateriile cu ioni de litiu au mai multe caracteristici cheie, tensiune și densitate de energie, performanța acestor caracteristici este determinată în cele din urmă de combinația de ioni de litiu și materiale pentru electrozi. În structura electrodului, modificările subtile ale chimiei și formelor pot afecta în mod semnificativ modul în care ionii de litiu s-au legat puternic de legăturile lor puternice. Prin experimente și calcule, inventatorii cercetătorilor de la Livermore National Lab au descoperit că într-o baterie litiu-ion, electrodul din spumă de grafen tratat cu hidrogen prezintă o capacitate mai mare și o capacitate de transmisie mai rapidă.

„Aceste descoperiri furnizează o analiză de calitate, care ajută la proiectarea electrozilor de mare putere bazați pe material grafen”, a spus omul de știință al materialelor LLNL Morriswang. El este, de asemenea, unul dintre autorii acestui raport publicat în Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). Materialele Gallene în aplicarea comercială a elementelor de stocare a energiei, inclusiv bateriile litiu-ion și supercondensatoarele, afectând grav capacitatea sa de a produce acest material cu costuri mai mici.

Metoda de sinteză chimică folosită în mod obișnuit va lăsa în sfârșit un număr mare de atomi de hidrogen, ceea ce este dificil de determinat efectele performanței electrochimice a grafenului. Experimentele de la Livermore Lab, cercetătorii au descoperit că elementul de hidrogen îmbunătățește în mod deliberat tratamentul la temperatura de bază a grafenului bogat în cereale, ceea ce poate îmbunătăți de fapt capacitatea ratei. După defectele elementului de hidrogen și defectele grafenului, porul mai mic este deschis, ceea ce poate promova ionii de litiu mai ușor de pătruns, îmbunătățind astfel rata de transmisie.

Mai multă capacitate ciclică poate fi furnizată printr-un ion de litiu atașat la noua margine (cel mai probabil să adere la elementul hidrogen). „Îmbunătățirea performanței electrodului este o descoperire importantă, care poate deschide mai multe aplicații în lumea reală”, a spus cercetătorul postdoctoral al Livermore Laboratory Materials Science și importantul autor al lucrărilor de cercetare. Pentru a aplica pentru utilizarea defectelor de hidrogenare și hidrogenare în proprietățile de stocare a ionilor de litiu ale grafenului, cercetătorii au aplicat diferite condiții de tratament termic expuse de elementul de hidrogen de legare, concentrându-se pe proprietățile electrochimice ale nanospumei sale de grafen 3D (GNF).

Compus din grafen defect. Cercetătorii folosesc nano spumă de grafit 3D, deoarece are o varietate de aplicații potențiale, inclusiv stocarea hidrogenului, cataliză, filtrare, izolație, absorbție de energie, desalare a capacității, supercondensatori și baterii litiu-ion etc. Caracteristicile adezivului neadeziv din spumă 3D grafen nu pot fi mai complicate, deoarece aditivul este mai complicat și, prin urmare, poate fi folosit ca alegere ideală pentru cercetarea mecanismelor.

„Am descoperit că, după tratarea elementului de hidrogen, electrodul de spumă de grafit olee are un progres semnificativ. Prin combinarea acestui experiment, vom urmări interacțiunile subtile și progresul dintre defecte și soluțiile de hidrogen. Ca răspuns la rezultatele unor mici modificări ale chimiei și morfologiei grafenului, este posibil să se aducă efecte semnificative surprinzătoare în performanță, „cercetătorii LLNL au și un alt autor al acestui studiu” Brandonwood.

Conform acestui studiu, acest tratament controlat al elementului de hidrogen poate fi folosit și în alte materiale anodice pe bază de grafen pentru a obține o transmisie optimizată a ionilor de litiu și aplicații de stocare reciclabile.