A mund të zgjatet jetëgjatësia e baterisë së litiumit për të shtuar element hidrogjeni?

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

Studiuesit e Laboratorit Kombëtar Raunns Rifo Moore (LLNL) zbuluan se kapaciteti i baterisë mund të përmirësohet shumë për sa kohë që elementi i hidrogjenit shtohet në elektrodat e baterisë litium-jon, gjë që do të zgjasë kohën e funksionimit dhe do të përshpejtojë operacionet e transmetimit. Bateria e joneve të litiumit është një lloj baterie e rikarikueshme, dhe joni i litiumit zhvendoset nga bateria në elektrodën pozitive gjatë shkarkimit, dhe joni i litiumit i elektrodës pozitive zhvendoset përsëri në elektrodën negative gjatë karikimit. Bateria e joneve të litiumit është një lloj baterie e rikarikueshme, dhe joni i litiumit zhvendoset nga bateria në elektrodën pozitive gjatë shkarkimit, dhe joni i litiumit i elektrodës pozitive zhvendoset përsëri në elektrodën negative gjatë karikimit.

Bateritë e joneve të litiumit kanë disa karakteristika kryesore, tensionin dhe densitetin e energjisë, performanca e këtyre karakteristikave përcaktohet përfundimisht nga kombinimi i joneve të litiumit dhe materialeve të elektrodës. Në strukturën e elektrodës, ndryshimet delikate në kimi dhe forma mund të ndikojnë ndjeshëm në mënyrën se si jonet e litiumit kanë lidhje të fortë me lidhjen e tyre të fortë. Nëpërmjet eksperimenteve dhe llogaritjeve, shpikësit hulumtues të Laboratorit Kombëtar të Livermore zbuluan se në një bateri litium-jon, elektroda e shkumës së grafenit të trajtuar me hidrogjen shfaq kapacitet më të lartë dhe kapacitet më të shpejtë transmetimi.

"Këto gjetje ofrojnë analiza cilësore, e cila ndihmon në projektimin e elektrodave me fuqi të lartë bazuar në materialin e grafenit," tha shkencëtari i materialit LLNL Morriswang. Ai është gjithashtu një nga autorët e kësaj botuar në Raportin e Shkencave Natyrore (NatureScientificReports Journal). Materialet galene në aplikimin komercial të elementeve të ruajtjes së energjisë, duke përfshirë bateritë litium-jon dhe superkondensatorët, duke ndikuar seriozisht në aftësinë e tij për të prodhuar këtë material me kosto më të ulët.

Metoda e sintezës kimike e përdorur më në fund do të lërë një numër të madh atomesh hidrogjeni, gjë që është e vështirë të përcaktohen efektet e performancës elektrokimike të grafenit. Eksperimentet në Livermore Lab studiuesit kanë zbuluar se elementi i hidrogjenit përmirëson qëllimisht trajtimin e temperaturës bazë të grafenit të pasur me kokrra, gjë që në fakt mund të përmirësojë kapacitetin e shpejtësisë. Pas defekteve të elementit të hidrogjenit dhe defekteve në grafen, hapet pori më i vogël, i cili mund të nxisë depërtimin më të lehtë të joneve të litiumit, duke përmirësuar kështu shpejtësinë e transmetimit.

Më shumë kapacitet ciklik mund të sigurohet përmes një jon litium të bashkangjitur në skajin e ri (ka shumë të ngjarë të ngjitet në elementin e hidrogjenit). "Përmirësimi i performancës së elektrodës është një përparim i rëndësishëm, i cili mund të hapë më shumë aplikacione në botën reale," tha studiuesi postdoktoral i Shkencës së Materialeve Laboratori Livermore dhe autori i rëndësishëm i punimeve kërkimore. Për të aplikuar për përdorimin e defekteve të hidrogjenizimit dhe hidrogjenizimit në vetitë e ruajtjes së joneve të litiumit të grafenit, studiuesit aplikuan kushte të ndryshme të trajtimit të nxehtësisë të ekspozuara nga elementi lidhës i hidrogjenit, duke u fokusuar në vetitë elektrokimike të nanoshkumës së tij grafeni 3D (GNF).

Përbëhet nga grafeni me defekt. Studiuesit përdorin nano shkumë grafiti 3D sepse ka një sërë aplikimesh të mundshme, duke përfshirë ruajtjen e hidrogjenit, katalizën, filtrimin, izolimin, thithjen e energjisë, dezinimin e kapacitetit, superkondensatorët dhe bateritë litium-jon, etj. Karakteristikat e ngjitësit jo ngjitës me shkumë grafeni 3D nuk mund të jenë më të komplikuara sepse aditiv është më i ndërlikuar dhe kështu mund të përdoret si një zgjedhje ideale për hulumtimin e mekanizmit.

“Kemi konstatuar se pas trajtimit të elementit hidrogjen, elektroda e shkumës së grafitit olee ka një progres të dukshëm. Me kombinimin e këtij eksperimenti, ne do të gjurmojmë ndërveprimet delikate dhe përparimin midis defekteve dhe zgjidhjeve të hidrogjenit. Në përgjigje të rezultateve të disa ndryshimeve të vogla në kiminë dhe morfologjinë e grafenit, është e mundur të sjellim efekte befasuese domethënëse në performancë, "kërkuesit e LLNL kanë gjithashtu një autor tjetër të këtij studimi" Brandonwood.

Sipas këtij studimi, ky trajtim i kontrolluar i elementeve të hidrogjenit mund të përdoret gjithashtu në materiale të tjera anode me bazë grafeni për të arritur transmetimin e optimizuar të joneve të litiumit dhe aplikimet e ruajtjes së riciklueshme.