[ad_1]

تصویر

تصویر: در Journal of Vacuum Science and Technology A ، محققان ریشه های تخریب مواد کاتدی LIB با چگالی بالا را بررسی کرده و استراتژی هایی را برای کاهش این مکانیسم های تخریب تهیه می کنند … بیشتر

اعتبار: Jin-Myoung Lim و Norman S. Luu ، دانشگاه نورث وسترن

واشنگتن ، 24 نوامبر 2020 – باتری های لیتیوم یون (LIBs) ، که به عنوان منابع انرژی با عملکرد بالا برای برنامه های تجدید پذیر مانند وسایل نقلیه الکتریکی و لوازم الکترونیکی مصرفی عمل می کنند ، به الکترودهایی نیاز دارند که چگالی انرژی بالایی را بدون آسیب رساندن به عمر آنها ارائه دهند. سلول ها.

در Journal of Vacuum Science and Technology A ، توسط انتشارات AIP ، محققان ریشه های تخریب مواد کاتدی با چگالی انرژی بالا را بررسی کرده و استراتژی هایی را برای کاهش این مکانیسم های تخریب و بهبود کارایی LIB توسعه می دهند.

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.”

###

مقاله “بهبود باتری های کاتدی یون لیتیوم غنی از نیکل با تثبیت سطح” توسط Jin-Myoung Lim ، Norman S. Luu ، Kyu-Young Park ، Mark TZ Tan ، Sungkyu Kim ، Julia R. Downing ، Kai He ، Vinayak P. Dravid و Mark S. Khersam. مقاله در مجله علوم و فناوری خلاuum الف در 24 نوامبر 2020 (DOI: 10. 10.1116 / 6.0000580). پس از این تاریخ در https قابل دسترسی است: //کمکتحریکسازمان /doi /101116 /60000580.

برای مجله

مجله علوم و فناوری خلاuum الف، مجله AVS ، منتشر شده توسط انتشارات AIP ، شامل گزارش های تحقیقاتی اصلی ، نامه ها و مقالات مروری در مورد رابط ها و سطوح مواد ، فیلم های نازک و پلاسما است. JVST A گزارش هایی را منتشر می کند که درک اساسی رابط ها و سطوح را در سطح پایه بهبود می بخشد و از این درک برای بهبود وضعیت هنر در کاربردهای مختلف فن آوری استفاده می کند. به https مراجعه کنید: //خیابانتحریکسازمان /دفتر خاطرات /jva.

برای AVS

AVS یک جامعه بین رشته ای و حرفه ای با حدود 4500 عضو در سراسر جهان است. AVS که در سال 1953 تاسیس شد ، جلسات محلی و بین المللی را برگزار می کند ، پنج مجله منتشر می کند ، از طریق جوایز ، برنامه های آموزشی و خدمات شغلی به اعضای خدمات می دهد و از شبکه های بین متخصصان دانشگاهی ، صنعتی ، دولتی و مشاوره پشتیبانی می کند. اعضای آن از رشته های شیمی ، فیزیک ، زیست شناسی ، ریاضیات ، مهندسی و بازرگانی می آیند و علاقه مشترکی به علوم پایه ، توسعه فناوری و تجاری سازی مربوط به مواد ، رابط ها و پردازش دارند. https: //www.خیابانسازمان

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir