Оё метавонад мӯҳлати батареяи литий-ионро барои илова кардани элементи гидроген дароз кардан мумкин аст?

Mwandishi:Iflowpower- Leverandør av bærbar kraftstasjon

Муҳаққиқони Лабораторияи Миллии Рауннс Рифо Мур (LLNL) муайян карданд, ки иқтидори батареяро то он даме, ки элементи гидроген ба электродҳои батареяи литий-ионӣ илова карда шавад, хеле беҳтар кардан мумкин аст, ки ин вақти корро дароз мекунад ва амалиёти интиқолро метезонад. Батареяи литий-ион як навъи батареяи барқгиранда аст ва иони литий ҳангоми холӣ аз батарея ба электроди мусбат интиқол дода мешавад ва литий иони электроди мусбат ҳангоми пуркунӣ ба электроди манфӣ бармегардад. Батареяи литий-ион як навъи батареяи барқгиранда аст ва иони литий ҳангоми холӣ аз батарея ба электроди мусбат интиқол дода мешавад ва литий иони электроди мусбат ҳангоми пуркунӣ ба электроди манфӣ бармегардад.

Батареяҳои литий ион якчанд хусусиятҳои асосӣ, шиддат ва зичии энергия доранд, иҷрои ин хусусиятҳо дар ниҳоят бо омезиши ионҳои литий ва маводи электрод муайян карда мешавад. Дар сохтори электрод, тағироти нозук дар химия ва шаклҳо метавонанд ба таври назаррас таъсир расонанд, ки чӣ гуна ионҳои литий ба пайванди мустаҳками онҳо пайвастанд. Тавассути таҷрибаҳо ва ҳисобҳо, ихтироъкорони тадқиқотии Лабораторияи Миллии Ливермор муайян карданд, ки дар батареяи литий-ион, электроди кафк графен, ки бо гидроген коркард шудааст, иқтидори баландтар ва қобилияти интиқоли тезтарро нишон медиҳад.

"Ин бозёфтҳо таҳлили сифатро таъмин мекунанд, ки ба тарҳрезии электродҳои пурқувват дар асоси маводи графен кӯмак мекунад" гуфт олими маводи LLNL Моррисванг. Вай инчунин яке аз муаллифони ин мақола аст, ки дар гузориши табиатшиносӣ нашр шудааст (NatureScientificReports Journal). Маводҳои галлен дар истифодаи тиҷоратии унсурҳои нигоҳдории энергия, аз ҷумла батареяҳои литий-ион ва суперконденсаторҳо, ба қобилияти он барои истеҳсоли ин мавод бо арзиши камтар таъсир мерасонанд.

Усули синтези кимиёвии маъмулан истифодашаванда дар ниҳоят шумораи зиёди атомҳои гидрогенро тарк мекунад, ки муайян кардани таъсири электрохимиявии графен душвор аст. Таҷрибаҳо дар муҳаққиқони Лабораторияи Ливермор муайян карданд, ки унсури гидроген дидаву дониста коркарди ҳарорати пойгоҳи графени аз ғалладонаро беҳтар мекунад, ки воқеан метавонад қобилияти суръатро беҳтар кунад. Пас аз нуқсонҳои элементи гидроген ва нуқсонҳои графен, сӯрохи хурдтар кушода мешавад, ки метавонад воридшавии ионҳои литийро осонтар кунад ва ба ин васила суръати интиқолро беҳтар кунад.

Иқтидори бештари даврӣ метавонад тавассути як иони литий, ки ба канори нав пайваст карда шудааст (эҳтимол дорад, ки ба элементи гидроген часпида бошад) таъмин карда шавад. "Беҳтар кардани кори электрод як пешрафти муҳимест, ки метавонад барномаҳои бештари ҷаҳонии воқеиро боз кунад" гуфт пажӯҳишгари постдоктории Лабораторияи Ливермор ва муаллифи муҳими мақолаҳои тадқиқотӣ. Барои истифодаи камбудиҳои гидрогенизатсия ва гидрогенизатсия дар хосиятҳои нигоҳдории ионҳои литийи графен, муҳаққиқон шароитҳои гуногуни коркарди гармиро, ки аз ҷониби унсури пайвасткунандаи гидроген дучор шудаанд, истифода бурда, ба хосиятҳои электрохимиявии нанофоами графини 3D (GNF) тамаркуз карданд.

Аз графени ноқис иборат аст. Муҳаққиқон кафкеи нано графити 3D-ро истифода мебаранд, зеро он дорои барномаҳои гуногуни потенсиалӣ, аз ҷумла нигоҳдории гидроген, катализ, филтратсия, изолятсия, азхудкунии энергия, дезали зарфият, суперконденсаторҳо ва батареяҳои литий-ионӣ ва ғайра мебошад. Хусусиятҳои илтиёмии графен 3D кафкро мураккабтар кардан мумкин нест, зеро изофа мураккабтар аст ва аз ин рӯ метавонад ҳамчун интихоби беҳтарин барои таҳқиқоти механизм истифода шавад.

"Мо дарёфтем, ки пас аз коркарди элементи гидроген, электроди кафк графитӣ пешрафти назаррас дорад. Бо омезиши ин таҷриба, мо таъсироти нозук ва пешрафти байни камбудиҳо ва ҳалли гидрогенро пайгирӣ хоҳем кард. Дар вокуниш ба натиҷаҳои баъзе тағйироти хурд дар химия ва морфологияи графен, имкон дорад, ки дар иҷроиш таъсироти назарраси ҳайратангез ба даст оранд, "муҳаққиқони LLNL инчунин муаллифи дигари ин таҳқиқотро доранд" Брэндонвуд.

Тибқи ин таҳқиқот, ин коркарди элементҳои гидрогени назоратшавандаро инчунин дар дигар маводҳои анодии графенӣ барои ноил шудан ба интиқоли оптимизатсияшудаи литий ион ва барномаҳои нигаҳдории такрорӣ истифода бурдан мумкин аст.