Useful content

Zinātnieki ir izstrādājuši litija jonu akumulatora prototipu ar ūdeni kā elektrolītu

click fraud protection

Pētnieku grupa no Jokohamas Valsts universitātes (Japāna) iepazīstināja sabiedrību ar litija jonu akumulatora prototipu, kurā kā elektrolīts tiek izmantots parasts ūdens. Tieši par šo attīstību un tās perspektīvām nākotnē tiks runāts pašreizējā materiālā.

Zinātnieki ir izstrādājuši litija jonu akumulatora prototipu ar ūdeni kā elektrolītu

Kāpēc litija jonu akumulatori pastāvīgi vēlas jaunināt?

Tagad ir ļoti grūti atrast elektroierīci, kas neizmanto baterijas. Klasiskajiem litija jonu akumulatoriem ir lieliska ietilpība un tie spēj izturēt lielu skaitu izlādes/uzlādes ciklu ar minimālu sākotnējās jaudas zudumu.

Bet klasiskajām baterijām ir viens būtisks trūkums. Ja akumulatora korpuss ir bojāts, izmantotais elektrolīts (izgatavots no organiskiem šķīdinātājiem) ir viegli uzliesmojošs.

Tāpēc japāņu zinātnieki nolēma novērst šo acīmredzamo trūkumu, aizstājot elektrolītu ar parasto ūdeni. Un to viņi beigās izdarīja.

Uz ko spēj prototips litija jonu akumulators ar ūdeni kā elektrolītu

Daudzu eksperimentu laikā japāņu inženieri ir noskaidrojuši, ka molibdēna oksīda izmantošana ir neorganisks savienojums, kas ietver skābeklis negatīvajā elektrodā garantē pietiekami augstu produktivitātes līmeni, kas ir diezgan pietiekams komerciālai darbībai pieteikumu.

instagram viewer

Lai pilnībā izslēgtu pašu aizdegšanās iespēju, inženieri nolēma kā elektrolītu izmantot parasto ūdeni. Un, lai saglabātu efektivitāti, mums bija jāstrādā arī pie elektrodu materiāliem.

Raksturlielumi Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Uzlādes/izlādes līknes (neūdens šūna) Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 palaišanai. (B) SOXPES spektri galvenajiem C 1s un O 1 līmeņiem paraugā pirms un pēc mērcēšanas ūdenī. (C) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 uzlādes/izplūdes līknes pēc mērcēšanas ūdenī. (D) parauga rentgenstaru difrakcijas (XRD) modeļi pirms un pēc mērcēšanas ūdenī un enerģijas izkliedējošās rentgenstaru spektroskopijas (EDX) elementu kartes paraugam pēc mērcēšanas ūdenī. Parādīts arī shematisks Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 kristāla struktūras attēls, kas konstruēts, izmantojot VESTA programmu (33). (E) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 cikliskās voltammogrammas 21 m LiTFSA ar skenēšanas ātrumu 0,2 mV s -1. Zilā vertikālā līnija parāda zemāko pieejamo potenciāla robežu LiTFSA ūdens elektrolītam 21 m. (F) Cikls Li1.05 Mn 1.95 O 4 un Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 voltammogrammas 21 m LiTFSA (nepārtrauktas līnijas) un 1 M LiPF 6 / EC: DMC (punktētas līnijas) attiecīgi.
Raksturlielumi Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Uzlādes/izlādes līknes (neūdens šūna) Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 palaišanai. (B) SOXPES spektri galvenajiem C 1s un O 1 līmeņiem paraugā pirms un pēc mērcēšanas ūdenī. (C) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 uzlādes/izplūdes līknes pēc mērcēšanas ūdenī. (D) parauga rentgenstaru difrakcijas (XRD) modeļi pirms un pēc mērcēšanas ūdenī un enerģijas izkliedējošās rentgenstaru spektroskopijas (EDX) elementu kartes paraugam pēc mērcēšanas ūdenī. Parādīts arī shematisks Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 kristāla struktūras attēls, kas konstruēts, izmantojot VESTA programmu (33). (E) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 cikliskās voltammogrammas 21 m LiTFSA ar skenēšanas ātrumu 0,2 mV s -1. Zilā vertikālā līnija parāda zemāko pieejamo potenciāla robežu LiTFSA ūdens elektrolītam 21 m. (F) Cikls Li1.05 Mn 1.95 O 4 un Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 voltammogrammas 21 m LiTFSA (nepārtrauktas līnijas) un 1 M LiPF 6 / EC: DMC (punktētas līnijas) attiecīgi.

Rezultāts ir darbojošs litija jonu akumulatora prototips. Turpmākie testi parādīja, ka pēc 2000 uzlādes/izlādes cikliem prototipa jauda tika samazināta tikai par 30% no sākotnējās jaudas.

Šķiet, ka tas ir tikai ideāls litija jonu akumulators. Bet tam ir tikai viens trūkums - enerģijas īpatnējais svars un darba spriegums ir gandrīz divas reizes mazāks nekā klasiskajiem litija jonu akumulatoriem.

Kur var izmantot šādas baterijas?

Zinātnieki norāda, ka to akumulatori ar ūdeni kā elektrolītu var atrast pilnvērtīgu komerciālu pielietojumu. Tātad tiek pieņemts, ka šādas baterijas var izmantot "zaļo" enerģijas avotu uzglabāšanas sistēmās.

Tāpat šādas baterijas var labi izmantot sabiedriskajā elektrotransportā un citā infrastruktūrā, kas neprasa augstsprieguma un pīķa darbības radīšanu.

Nu gaidīsim litija jonu akumulatorus ar ūdeni kā elektrolītu plašajā tirgū. Ja jums patika materiāls, neaizmirstiet to novērtēt un abonēt kanālu. Paldies par jūsu uzmanību!

Strūklaka personīgā sižetā

Strūklaka personīgā sižetā

Rūpes par piemājas dārzu un pastāvīga dizaina atjaunināšana ir lielākās daļas dārznieku nenovērša...

Lasīt Vairāk

Ko es daru ar pilienu ābolu. Kā es to izmantoju augu un augsnes labā. Augļu bagātīgas izmešanas novēršana

Ko es daru ar pilienu ābolu. Kā es to izmantoju augu un augsnes labā. Augļu bagātīgas izmešanas novēršana

Brīvprātīgie ir krituši augļi no augļu kokiem. Tie nav piemēroti uzglabāšanai, bet tos ievāc kon...

Lasīt Vairāk

Visiem gadījumiem! Vai arī 6 radošas idejas, lai ietaupītu vietu un sakārtotu māju

Visiem gadījumiem! Vai arī 6 radošas idejas, lai ietaupītu vietu un sakārtotu māju

Vai jums nācies atteikties no dažiem noderīgiem sadzīves priekšmetiem sakarā ar to, ka mājā tiem ...

Lasīt Vairāk

Instagram story viewer