Kan litiumjonbatteriets livslängd förlängas för att lägga till väteelement?

Awdur: Iflowpower - Leverantör av bärbar kraftverk

Forskarna vid Raunns Rifo Moore National Laboratory (LLNL) fann att batterikapaciteten kan förbättras avsevärt så länge som väteelementet läggs till elektroderna på litiumjonbatteriet, vilket kommer att förlänga driftstiden och påskynda överföringen. Litiumjonbatteriet är en uppladdningsbar batterityp, och litiumjonen flyttas från batteriet till den positiva elektroden under urladdningen, och litiumjonen från den positiva elektroden flyttas tillbaka till den negativa elektroden under laddning. Litiumjonbatteriet är en uppladdningsbar batterityp, och litiumjonen flyttas från batteriet till den positiva elektroden under urladdningen, och litiumjonen från den positiva elektroden flyttas tillbaka till den negativa elektroden under laddning.

Litiumjonbatterier har flera nyckelegenskaper, spänning och energitäthet, prestandan för dessa egenskaper bestäms i slutändan av kombinationen av litiumjoner och elektrodmaterial. I elektrodens struktur kan subtila förändringar i kemi och former avsevärt påverka hur litiumjoner har starkt bundet till sin starka bindning. Genom experiment och beräkningar fann forskningsuppfinnare av Livermore National Lab att i ett litiumjonbatteri uppvisar den vätebehandlade grafenskumelektroden högre kapacitet och snabbare överföringskapacitet.

"Dessa resultat tillhandahåller kvalitetsanalys, vilket hjälper till att designa högeffektelektroder baserade på grafenmaterial," sa LLNL-materialforskaren Morriswang. Han är också en av författarna till detta publicerat i Natural Science Report (NatureScientificReports Journal). Gallene material i kommersiell tillämpning av energilagringselement, inklusive litiumjonbatterier och superkondensatorer, som allvarligt påverkar dess förmåga att producera detta material till lägre kostnad.

Den vanliga kemiska syntesmetoden kommer slutligen att lämna ett stort antal väteatomer, vilket är svårt att bestämma effekterna av grafens elektrokemiska prestanda. Experiment i Livermore Lab-forskare har funnit att väteelementet medvetet förbättrar bastemperaturbehandlingen av spannmålsrik grafen, vilket faktiskt kan förbättra hastighetskapaciteten. Efter defekterna i väteelementet och defekterna i grafen öppnas den mindre poren, vilket kan främja litiumjoner lättare att penetrera, och därigenom förbättra överföringshastigheten.

Mer cyklisk kapacitet kan tillföras genom en litiumjon fäst vid den nya kanten (mest troligt att den fäster vid väteelementet). "Prestandaförbättringen av elektroden är ett viktigt genombrott, som kan öppna fler verkliga tillämpningar", sa postdoktorn vid Livermore Laboratory Materials Science och den viktiga författaren till forskningsartiklarna. För att ansöka om användning av hydrerings- och hydreringsdefekter i litiumjonlagringsegenskaper hos grafen, tillämpade forskarna olika värmebehandlingsförhållanden exponerade av det bindande väteelementet, med fokus på de elektrokemiska egenskaperna hos dess 3D-grafen-nanoskum (GNF).

Består av defekt grafen. Forskarna använder 3D grafit nanoskum eftersom det har en mängd olika potentiella tillämpningar, inklusive vätelagring, katalys, filtrering, isolering, energiabsorption, kapacitansavsaltning, superkondensatorer och litiumjonbatterier, etc. Egenskaperna hos det icke-vidhäftande grafen 3D-skummet kan inte vara mer komplicerat eftersom tillsatsen är mer komplicerad och kan därför användas som ett idealiskt val för mekanismforskning.

"Vi fann att efter behandlingen av väteelementet har grafit-olee-skumelektroden ett betydande framsteg. Med kombinationen av detta experiment kommer vi att spåra de subtila interaktionerna och framstegen mellan defekter och vätelösningar. Som svar på resultaten av några små förändringar i grafen kemi och morfologi, är det möjligt att få överraskande betydande effekter i prestanda, "LLNL forskare har också en annan författare till denna studie" Brandonwood.

Enligt denna studie kan denna kontrollerade väteelementbehandling även användas i andra grafenbaserade anodmaterial för att uppnå optimerad litiumjonöverföring och återvinningsbara lagringsapplikationer.