లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ జీవితకాలాన్ని హైడ్రోజన్ మూలకాన్ని జోడించడానికి పొడిగించవచ్చా?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Umhlinzeki Wesiteshi Samandla Esiphathekayo

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క ఎలక్ట్రోడ్‌లకు హైడ్రోజన్ మూలకాన్ని జోడించినంత కాలం బ్యాటరీ సామర్థ్యాన్ని బాగా మెరుగుపరచవచ్చని రౌన్స్ రిఫో మూర్ నేషనల్ లాబొరేటరీ (LLNL) పరిశోధకులు కనుగొన్నారు, ఇది ఆపరేటింగ్ సమయాన్ని పొడిగిస్తుంది మరియు ప్రసార కార్యకలాపాలను వేగవంతం చేస్తుంది. లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీ రకం, మరియు లిథియం అయాన్ డిశ్చార్జ్ సమయంలో బ్యాటరీ నుండి పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు తరలించబడుతుంది మరియు ఛార్జింగ్ సమయంలో పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క లిథియం అయాన్ తిరిగి నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు తరలించబడుతుంది. లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీ రకం, మరియు లిథియం అయాన్ డిశ్చార్జ్ సమయంలో బ్యాటరీ నుండి పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు తరలించబడుతుంది మరియు ఛార్జింగ్ సమయంలో పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క లిథియం అయాన్ తిరిగి నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు తరలించబడుతుంది.

లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలు అనేక కీలక లక్షణాలు, వోల్టేజ్ మరియు శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి, ఈ లక్షణాల పనితీరు చివరికి లిథియం అయాన్లు మరియు ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల కలయిక ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఎలక్ట్రోడ్ నిర్మాణంలో, రసాయన శాస్త్రం మరియు ఆకారాలలో సూక్ష్మమైన మార్పులు లిథియం అయాన్లు వాటి బలమైన బంధానికి ఎలా బలమైన బంధాన్ని కలిగి ఉన్నాయో గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తాయి. ప్రయోగాలు మరియు లెక్కల ద్వారా, లివర్‌మోర్ నేషనల్ ల్యాబ్ పరిశోధన ఆవిష్కర్తలు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలో, హైడ్రోజన్-చికిత్స చేయబడిన గ్రాఫేన్ ఫోమ్ ఎలక్ట్రోడ్ అధిక సామర్థ్యాన్ని మరియు వేగవంతమైన ప్రసార సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శిస్తుందని కనుగొన్నారు.

"ఈ పరిశోధనలు నాణ్యత విశ్లేషణను అందిస్తాయి, ఇది గ్రాఫేన్ పదార్థం ఆధారంగా అధిక శక్తి ఎలక్ట్రోడ్లను రూపొందించడానికి సహాయపడుతుంది" అని LLNL పదార్థ శాస్త్రవేత్త మోరిస్వాంగ్ అన్నారు. నేచురల్ సైన్స్ రిపోర్ట్ (నేచర్ సైంటిఫిక్ రిపోర్ట్స్ జర్నల్) లో ప్రచురితమైన దీని రచయితలలో ఆయన కూడా ఒకరు. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు మరియు సూపర్ కెపాసిటర్లతో సహా శక్తి నిల్వ మూలకాల యొక్క వాణిజ్య అనువర్తనంలో గాలీన్ పదార్థాలు, తక్కువ ఖర్చుతో ఈ పదార్థాన్ని ఉత్పత్తి చేసే సామర్థ్యాన్ని తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తాయి.

సాధారణంగా ఉపయోగించే రసాయన సంశ్లేషణ పద్ధతి చివరకు పెద్ద సంఖ్యలో హైడ్రోజన్ అణువులను వదిలివేస్తుంది, ఇది గ్రాఫేన్ యొక్క ఎలక్ట్రోకెమికల్ పనితీరు యొక్క ప్రభావాలను గుర్తించడం కష్టం. లివర్‌మోర్ ల్యాబ్ పరిశోధకుల ప్రయోగాలలో హైడ్రోజన్ మూలకం ఉద్దేశపూర్వకంగా ధాన్యం అధికంగా ఉండే గ్రాఫేన్ యొక్క బేస్ ఉష్ణోగ్రత చికిత్సను మెరుగుపరుస్తుందని కనుగొన్నారు, ఇది వాస్తవానికి రేటు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. హైడ్రోజన్ మూలకం యొక్క లోపాలు మరియు గ్రాఫేన్‌లోని లోపాల తర్వాత, చిన్న రంధ్రం తెరవబడుతుంది, ఇది లిథియం అయాన్‌లను సులభంగా చొచ్చుకుపోయేలా చేస్తుంది, తద్వారా ప్రసార రేటు మెరుగుపడుతుంది.

కొత్త అంచుకు జతచేయబడిన లిథియం అయాన్ ద్వారా మరింత చక్రీయ సామర్థ్యాన్ని సరఫరా చేయవచ్చు (హైడ్రోజన్ మూలకానికి కట్టుబడి ఉండే అవకాశం ఉంది). "ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క పనితీరు మెరుగుదల ఒక ముఖ్యమైన పురోగతి, ఇది మరిన్ని వాస్తవ ప్రపంచ అనువర్తనాలను తెరవగలదు" అని లివర్మోర్ లాబొరేటరీ మెటీరియల్స్ సైన్స్ యొక్క పోస్ట్‌డాక్టోరల్ పరిశోధకుడు మరియు పరిశోధనా పత్రాల యొక్క ముఖ్యమైన రచయిత అన్నారు. గ్రాఫేన్ యొక్క లిథియం అయాన్ నిల్వ లక్షణాలలో హైడ్రోజనేషన్ మరియు హైడ్రోజనేషన్ లోపాల ఉపయోగం కోసం దరఖాస్తు చేసుకోవడానికి, పరిశోధకులు బైండింగ్ హైడ్రోజన్ మూలకం ద్వారా బహిర్గతమయ్యే విభిన్న ఉష్ణ చికిత్స పరిస్థితులను ప్రయోగించారు, దాని 3D గ్రాఫేన్ నానోఫోమ్ (GNF) యొక్క ఎలక్ట్రోకెమికల్ లక్షణాలపై దృష్టి సారించారు.

లోపభూయిష్ట గ్రాఫేన్‌తో కూడి ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ నిల్వ, ఉత్ప్రేరకము, వడపోత, ఇన్సులేషన్, శక్తి శోషణ, కెపాసిటెన్స్ డీసల్, సూపర్ కెపాసిటర్లు మరియు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు మొదలైన అనేక రకాల సంభావ్య అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్నందున పరిశోధకులు 3D గ్రాఫైట్ నానో ఫోమ్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు. గ్రాఫేన్ 3D ఫోమ్ నాన్-అంటుకునే అంటుకునే పదార్థం యొక్క లక్షణాలు మరింత క్లిష్టంగా ఉండవు ఎందుకంటే సంకలితం మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు అందువల్ల యంత్రాంగ పరిశోధనకు ఆదర్శవంతమైన ఎంపికగా ఉపయోగించవచ్చు.

"హైడ్రోజన్ మూలకం యొక్క చికిత్స తర్వాత, గ్రాఫైట్ ఓలీ ఫోమ్ ఎలక్ట్రోడ్ గణనీయమైన పురోగతిని కలిగి ఉందని మేము కనుగొన్నాము. ఈ ప్రయోగం యొక్క కలయికతో, లోపాలు మరియు హైడ్రోజన్ ద్రావణాల మధ్య సూక్ష్మ పరస్పర చర్యలు మరియు పురోగతిని మనం ట్రాక్ చేస్తాము. గ్రాఫేన్ కెమిస్ట్రీ మరియు పదనిర్మాణ శాస్త్రంలో కొన్ని చిన్న మార్పుల ఫలితాలకు ప్రతిస్పందనగా, పనితీరులో ఆశ్చర్యకరమైన గణనీయమైన ప్రభావాలను తీసుకురావడం సాధ్యమవుతుంది, "LLNL పరిశోధకులు ఈ అధ్యయనం యొక్క మరొక రచయితను కూడా కలిగి ఉన్నారు" బ్రాండన్‌వుడ్.

ఈ అధ్యయనం ప్రకారం, ఈ నియంత్రిత హైడ్రోజన్ మూలక చికిత్సను ఇతర గ్రాఫేన్-ఆధారిత యానోడ్ పదార్థాలలో కూడా ఉపయోగించి, లిథియం అయాన్ ట్రాన్స్‌మిషన్ మరియు పునర్వినియోగపరచదగిన నిల్వ అనువర్తనాలను ఆప్టిమైజ్ చేయవచ్చు.