[ad_1]

Създаване на литиево-йонни батерии с по-висока енергийна плътност за приложения от възобновяема енергия

که در مجله علوم و فناوری خلاuum الف، محققان در حال بررسی ریشه های تخریب مواد کاتدی LIB با چگالی انرژی بالا و ایجاد استراتژی هایی برای کاهش این مکانیسم های تخریب و بهبود کارایی LIB هستند. شکل 1: اسکن تصاویر با میکروسکوپ الکترونی NCA سنتز شده در بزرگ نمایی های مختلف. شکل 2: تصاویر میکروسکوپی الکترونی عبوری که سطح ذرات Gr-R-nNCA را نشان می دهد. اعتبار: Jin-Myoung Lim و Norman S. Luu ، دانشگاه نورث وسترن

باتری های لیتیوم یون (LIBs) ، که به عنوان منابع انرژی بسیار کارآمد برای برنامه های تجدید پذیر مانند وسایل نقلیه الکتریکی و وسایل الکترونیکی مصرفی عمل می کنند ، به الکترودهایی نیاز دارند که چگالی انرژی بالایی را بدون آسیب رساندن به عمر سلول ارائه دهند.

که در مجله علوم و فناوری خلاuum الف، محققان در حال بررسی ریشه های تخریب مواد کاتدی LIB با چگالی انرژی بالا و ایجاد استراتژی هایی برای کاهش این مکانیسم های تخریب و بهبود کارایی LIB هستند.

تحقیقات آنها می تواند برای بسیاری از برنامه های در حال ظهور ، به ویژه وسایل نقلیه الکتریکی و ذخیره انرژی در سطح شبکه برای منابع انرژی تجدید پذیر مانند باد و خورشید ، ارزشمند باشد.

نویسنده مارک هرسام گفت: “بیشتر مکانیسم های تخریب در LIBs در سطوح الکترودهایی که با الکترولیت در تماس هستند رخ می دهد.” “ما سعی کردیم شیمی این سطوح را درک کنیم و سپس استراتژی هایی برای به حداقل رساندن تخریب ایجاد کنیم.”

محققان از ویژگی شیمیایی سطح به عنوان یک استراتژی برای شناسایی و به حداقل رساندن ناخالصی های باقیمانده هیدروکسید و کربنات حاصل از سنتز نانوذرات NCA (نیکل ، کبالت ، آلومینیوم) استفاده کردند. آنها دریافتند که ابتدا سطح کاتدی LIB باید با بازپخت مناسب تهیه شود ، فرایندی که در آن نانوذرات کاتد برای از بین بردن ناخالصی های سطح گرم می شوند و سپس با یک پوشش گرافن نازک اتمی در ساختارهای مورد نظر قفل می شوند.

نانوذرات NCA با روکش گرافن ، که در کاتدهای LIB فرموله شده اند ، دارای ویژگی های برتر الکتروشیمیایی از جمله امپدانس کم ، سرعت زیاد ، انرژی فله و چگالی توان بالا و عمر چرخه طولانی هستند. پوشش گرافن همچنین به عنوان سدی بین سطح الکترود و الکترولیت عمل می کند که باعث بهبود بیشتر عمر سلول می شود.

در حالی که محققان فکر می کردند پوشش گرافن به تنهایی برای بهبود بهره وری کافی است ، نتایج آنها اهمیت قبل از بازپخت مواد کاتدی را به منظور بهینه سازی شیمی سطح آنها قبل از استفاده از پوشش گرافن نشان داد.

در حالی که این کار بر روی کاتدهای LIB غنی از نیکل متمرکز است ، این روش را می توان به سایر الکترودهای ذخیره انرژی ، مانند باتری های یون سدیم یا یون منیزیم ، که شامل مواد سطح بالا با ساختار نانو است ، تعمیم داد. بنابراین ، این کار راهی روشن برای دستیابی به اجرای دستگاههای ذخیره انرژی مبتنی بر نانوذرات بسیار کارآمد است.

خرسام گفت: “رویکرد ما همچنین می تواند برای بهبود عملکرد آندها در LIB و فن آوری های ذخیره انرژی مرتبط استفاده شود.” “در نهایت ، شما باید آند و کاتد را بهینه کنید تا بهترین عملکرد باتری را داشته باشید.”


شرایط فوق العاده برای استفاده بیشتر از باتری های زیاد نیکل


اطلاعات بیشتر:
بهبود باتری های کاتدی یون لیتیوم غنی از نیکل با تثبیت سطح ، مجله علوم و فناوری خلاuum الف، aip.scitation.org/doi/10.1116/6.0000580

تهیه شده توسط انستیتوی فیزیک آمریکا

نقل قول: ایجاد باتری های لیتیوم یونی با چگالی بیشتر انرژی برای کاربردهای انرژی های تجدید پذیر (2020 ، 24 نوامبر) ، استخراج شده در 24 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-higher باتری های انرژی-چگالی-لیتیوم-یون. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.



[ad_2]

منبع: moshaverh-news.ir

ایندکسر