Je možné predĺžiť životnosť lítium-iónovej batérie pridaním vodíkového prvku?

Auctor Iflowpower - Dostawca przenośnych stacji zasilania

Výskumníci z Národného laboratória Raunns Rifo Moore (LLNL) zistili, že kapacita batérie sa môže výrazne zlepšiť, pokiaľ sa do elektród lítium-iónovej batérie pridá vodíkový prvok, čo predĺži prevádzkový čas a urýchli prenosové operácie. Lítium-iónová batéria je typ nabíjateľnej batérie a lítium-iónová batéria sa počas vybíjania presúva z batérie na kladnú elektródu a počas nabíjania sa lítium-iónová kladná elektróda presúva späť na zápornú elektródu. Lítium-iónová batéria je typ nabíjateľnej batérie a lítium-iónová batéria sa počas vybíjania presúva z batérie na kladnú elektródu a počas nabíjania sa lítium-iónová kladná elektróda presúva späť na zápornú elektródu.

Lítium-iónové batérie majú niekoľko kľúčových charakteristík, napätie a hustotu energie, pričom výkon týchto charakteristík je v konečnom dôsledku určený kombináciou lítiových iónov a elektródových materiálov. V štruktúre elektródy môžu jemné zmeny v chémii a tvaroch významne ovplyvniť, ako sa lítiové ióny pevne viažu na svoju silnú väzbu. Prostredníctvom experimentov a výpočtov výskumní vynálezcovia z Livermore National Lab zistili, že v lítium-iónovej batérii má elektróda z grafénovej peny upravenú vodíkom vyššiu kapacitu a rýchlejšiu prenosovú kapacitu.

"Tieto zistenia poskytujú analýzu kvality, ktorá pomáha navrhovať vysokovýkonné elektródy založené na grafénovom materiáli," povedal Morriswang, vedec z LLNL. Je tiež jedným z autorov tohto publikovaného v Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). Gallénové materiály v komerčnej aplikácii prvkov na uchovávanie energie, vrátane lítium-iónových batérií a superkondenzátorov, vážne ovplyvňujú jeho schopnosť vyrábať tento materiál s nižšími nákladmi.

Bežne používaná metóda chemickej syntézy nakoniec zanechá veľké množstvo atómov vodíka, čo je ťažké určiť účinky elektrochemického výkonu grafénu. Experimenty v laboratóriu Livermore Lab zistili, že vodíkový prvok zámerne zlepšuje základné teplotné spracovanie grafénu bohatého na zrno, čo môže skutočne zlepšiť rýchlostnú kapacitu. Po defektoch vodíkového prvku a defektoch v graféne sa otvoria menšie póry, čo môže podporiť ľahšie prenikanie lítiových iónov, čím sa zlepší prenosová rýchlosť.

Viac cyklovateľnej kapacity možno dodať prostredníctvom lítiového iónu pripojeného k novému okraju (s najväčšou pravdepodobnosťou priľne k vodíkovému prvku). "Zlepšenie výkonu elektródy je dôležitým prielomom, ktorý môže otvoriť viac aplikácií v reálnom svete," povedal postdoktorandský výskumník z Livermore Laboratory Materials Science a významný autor výskumných prác. Aby bolo možné požiadať o využitie hydrogenačných a hydrogenačných defektov v skladovacích vlastnostiach grafénu lítnych iónov, výskumníci aplikovali rôzne podmienky tepelného spracovania vystavené väzbovým vodíkovým prvkom so zameraním na elektrochemické vlastnosti jeho 3D grafénovej nanopeny (GNF).

Skladá sa z chybného grafénu. Výskumníci používajú 3D grafitovú nano penu, pretože má rôzne potenciálne aplikácie vrátane skladovania vodíka, katalýzy, filtrácie, izolácie, absorpcie energie, kapacitného odstránenia, superkondenzátorov a lítium-iónových batérií atď. Charakteristiky grafénového 3D penového neadhezívneho lepidla nemôžu byť komplikovanejšie, pretože aditívum je komplikovanejšie, a preto ho možno použiť ako ideálnu voľbu pre výskum mechanizmu.

„Zistili sme, že po úprave vodíkového prvku má grafitová olee penová elektróda výrazný pokrok. Kombináciou tohto experimentu budeme sledovať jemné interakcie a pokrok medzi defektmi a vodíkovými roztokmi. V reakcii na výsledky niektorých malých zmien v chémii a morfológii grafénu je možné priniesť prekvapujúce významné efekty vo výkone, „výskumníci z LLNL majú aj ďalšieho autora tejto štúdie“ Brandonwood.

Podľa tejto štúdie sa toto kontrolované spracovanie vodíkových prvkov môže použiť aj v iných anódových materiáloch na báze grafénu, aby sa dosiahol optimalizovaný prenos lítium-iónových a recyklovateľné skladovacie aplikácie.