Il-fowm tan-nikil ittejjeb il-prestazzjoni tal-batteriji tal-litju-kubrit

Riċerkaturi fl-Università ta 'Shantou u l-Istitut tat-Teknoloġija ta' Beijing żviluppaw tip ġdid ta 'fowm ibbażat fuq in-nikil iddisinjat biex itaffu l-effett tax-shuttle, l-espansjoni tal-volum, u problemi oħra li jolqtu l-batteriji tal-litju-kubrit, tgħallem FT.com. "L-iżvilupp li qed jisplodu ta 'vetturi elettriċi jeħtieġ teknoloġiji tal-ħażna tal-enerġija tal-ġenerazzjoni li jmiss b'densità għolja ta' enerġija, prezz baxx u ħajja twila," qal Lv Fushen, awtur anzjan tal-istudju li ppropona s-soluzzjoni, fi stqarrija tal-midja. "Il-batteriji tal-litju-kubrit huma kkunsidrati bħala sistema ta 'ħażna ta' enerġija promettenti minħabba d-densità ta 'enerġija ultra-għolja tagħhom u l-kapaċità teoretika kbira. Madankollu, huma limitati mill-konduttività elettronika fqira tal-kubrit, bidliet fil-volum tal-katodu u l-effett tax-shuttle.Lu spjegat li l- il-konverżjoni tal-polysulphides waqt l-iċċarġjar u l-ħatt hija transizzjoni kumplessa multiphase.Polysulfides tal-litju li jinħall (LiPSs) jinfirxu permezz tas-separatur poruż għall-elettrodu negattiv u jirreaġixxu mal-metall tal-litju biex jiffurmaw litju li ma jinħallx, li jikkawżaw "effett tax-shuttle" li jiddeterjora l-kapaċità tal-iskarigu u ċ-ċikliżmu prestazzjoni.Dan huwa wieħed mid-difetti ewlenin li jfixklu serjament il-kummerċjalizzazzjoni fuq skala kbira ta 'batteriji tal-litju-kubrit.
Katodu effettiv "Bħalissa, l-ostakli tal-batteriji tal-litju huma prinċipalment megħluba mid-disinn ta 'elettrodi u elettroliti," qal Lu. Sabiex tespandi l-kapaċità ta 'assorbiment tal-polysulfide tal-litju u tissaħħaħ il-ġenerazzjoni ta' kubrit attiv waqt l-iċċarġjar u l-ħatt, l-elettrodi ġeneralment jikkonsistu minn saffi ta 'bejn poruż b'attività katalitika għolja. Skont Lu, intużaw numru ta 'nanopartiċelli tal-ossidu tal-metall jew ibridi organiċi-inorganiċi biex jimmobilizzaw il-polysulphides tal-litju u jiffaċilitaw l-assorbiment u l-konverżjoni tagħhom. Madankollu, dawn il-materjali juru kinetika redox bil-mod f'batteriji tal-litju b'livell għoli ta 'kubrit hekk kif jakkumulaw fis-saff ta' bejn is-saff. Fl-opinjoni tiegħu, il-kombinazzjoni ta 'materjali tal-karbonju ma' materjali funzjonali inorganiċi tidher li hija strateġija vijabbli biex jinkisbu katodi effiċjenti. Madankollu, il-kombinazzjoni katalitika hija ġeneralment koperta minn saff intermedju, li jnaqqas il-konverżjoni tal-polysulfides, li jwassal għal falliment eventwali biex tinkiseb sinerġija bejn iż-żewġ funzjonijiet. "F'dawn l-aħħar snin, katodi tal-batterija tal-litju-kubrit bi proprjetajiet eċċellenti ta 'kimisorbiment ta' polysulfide u effiċjenzi katalitiċi għoljin ġew investigati ħafna. Is-sejba ta 'strateġija vijabbli biex tintegra funzjonijiet rispettivi multipli biex tħaffef il-konverżjoni tal-polysulfide tibqa' kwistjoni urġenti."
Ir-riċerkatur tal-fowm tan-nikil qal li l-proposta tiegħu tinkludi t-tkabbir ta’ 3D HsGDY jew graphyne sostitwit bl-idroġenu, iżotopu ġdid tal-karbonju bi struttura planari u proprjetajiet uniċi, imqiegħed fuq fowm tan-nikil permezz ta’ reazzjoni ta’ cross-coupling tal-laser biex jankra MoS2/Ni3S2 u jtejjeb il-konduttività elettrika ta’ materjali li fihom il-kubrit. Huwa qal, "Il-qafas 3D HsGDY huwa kapaċi jassorbi malajr il-polysulfide tal-litju, filwaqt li Ni3S2/MoS2 jaġixxi bħala ċentru ta 'reazzjoni b'reżistenza baxxa għat-trasferiment tal-ħlas." Lu kkonkluda li l-elettrodi tiegħu bbażati fuq in-nikil- 3d hsgdy juru prestazzjoni għolja f'batteriji tal-litju-kubrit b'kapaċità speċifika kbira u stabbiltà fit-tul f'densitajiet ta' kurrent għolja. Għalhekk, id-doping HsGDY fil-katodu jista 'jippromwovi l-assorbiment u l-konverżjoni tal-litju polysulfide fl-elettrolit, li jipprovdi idea ġdida għall-kisba ta' batteriji tal-litju-kubrit ta 'densità għolja ta' enerġija. "Il-batteriji tal-jone tal-litju ġew ikkummerċjalizzati għal għexieren ta 'snin. Id-densità tal-enerġija tagħhom żdiedet bi ftit matul l-aħħar ftit snin, għalkemm intefqu ħafna sforz ta' riċerka," qal Lew. "Ir-riċerka fuq hsgdyli - batteriji li fihom s għadha fil-bidu tagħha, u hija meħtieġa ħafna riċerka biex jinkisbu applikazzjonijiet prattiċi."
[Sors - CKNews.com]