Useful content

Teadlased on välja töötanud liitiumioonaku prototüübi, mille elektrolüüdiks on vesi

click fraud protection

Yokohama osariigi ülikooli (Jaapan) uurimisrühm esitles avalikkusele liitiumioonaku prototüüpi, mis kasutab elektrolüüdina tavalist vett. Just seda arengut ja selle tulevikuväljavaateid käsitletakse käesolevas materjalis.

Teadlased on välja töötanud liitiumioonaku prototüübi, mille elektrolüüdiks on vesi

Miks tahavad liitiumioonakud pidevalt uuendada?

Nüüd on väga raske leida elektriseadet, mis ei kasuta patareisid. Klassikalised liitium-ioonakud on suurepärase mahutavusega ja suudavad vastu pidada suurele hulgale tühjenemis-/laadimistsükleid minimaalse esialgse võimsuse kadumisega.

Kuid klassikalistel akudel on üks märkimisväärne puudus. Kui aku korpus on kahjustatud, on kasutatav elektrolüüt (valmistatud orgaanilistest lahustitest) väga tuleohtlik.

Nii otsustasid Jaapani teadlased selle ilmse puuduse kõrvaldada, asendades elektrolüüdi tavalise veega. Ja seda nad lõpuks tegidki.

Milleks on võimeline liitiumioonaku prototüüp, mille elektrolüüdiks on vesi

Jaapani insenerid on arvukate katsete käigus kindlaks teinud, et molübdeenoksiidi kasutamine on anorgaaniline ühend, mis sisaldab negatiivses elektroodis olev hapnik tagab piisavalt kõrge tootlikkuse taseme, mis on kaubanduslikuks kasutamiseks täiesti piisav rakendus.

instagram viewer

Tulekahju tekkimise võimaluse täielikuks välistamiseks otsustasid insenerid kasutada elektrolüüdina tavalist vett. Ja efektiivsuse säilitamiseks pidime töötama ka elektroodide materjalide kallal.

Omadused Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Laadimis-/väljalaskekõverad (mittevesilahus) Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 käivitamiseks. (B) SOXPESi spektrid C 1s ja O 1s põhitasemete kohta proovis enne ja pärast vees leotamist. (C) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 laadimis-/väljalaskekõverad pärast vees leotamist. (D) Proovi röntgendifraktsiooni (XRD) mustrid enne ja pärast vees leotamist ning proovi energiat hajutava röntgenspektroskoopia (EDX) elemendikaardid pärast vees leotamist. Samuti on näidatud VESTA programmi abil konstrueeritud Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 kristallstruktuuri skemaatiline illustratsioon (33). (E) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 tsüklilised voltammogrammid 21 m LiTFSA-s skaneerimiskiirusel 0,2 mV s -1. Sinine vertikaalne joon näitab madalaimat saadaolevat potentsiaalipiiri LiTFSA vesilahuse elektrolüüdi jaoks 21 m. (F) Tsükliline Li1,05 Mn 1,95 O 4 ja Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 voltammogrammid 21 m LiTFSA (pidevad jooned) ja 1 M LiPF 6 / EC: DMC (katkendjooned) vastavalt.
Omadused Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Laadimis-/väljalaskekõverad (mittevesilahus) Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 käivitamiseks. (B) SOXPESi spektrid C 1s ja O 1s põhitasemete kohta proovis enne ja pärast vees leotamist. (C) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 laadimis-/väljalaskekõverad pärast vees leotamist. (D) Proovi röntgendifraktsiooni (XRD) mustrid enne ja pärast vees leotamist ning proovi energiat hajutava röntgenspektroskoopia (EDX) elemendikaardid pärast vees leotamist. Samuti on näidatud VESTA programmi abil konstrueeritud Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 kristallstruktuuri skemaatiline illustratsioon (33). (E) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 tsüklilised voltammogrammid 21 m LiTFSA-s skaneerimiskiirusel 0,2 mV s -1. Sinine vertikaalne joon näitab madalaimat saadaolevat potentsiaalipiiri LiTFSA vesilahuse elektrolüüdi jaoks 21 m. (F) Tsükliline Li1,05 Mn 1,95 O 4 ja Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 voltammogrammid 21 m LiTFSA (pidevad jooned) ja 1 M LiPF 6 / EC: DMC (katkendjooned) vastavalt.

Tulemuseks on liitiumioonaku töötav prototüüp. Täiendavad katsed näitasid, et pärast 2000 laadimis- / tühjendustsüklit vähenes prototüübi võimsus vaid 30% esialgsest mahust.

Tundub, et see on lihtsalt ideaalne liitiumioonaku. Kuid sellel on ainult üks puudus - energia erikaal ja tööpinge on peaaegu kaks korda madalamad kui klassikalistel liitiumioonakudel.

Kus saab selliseid akusid kasutada?

Teadlased viitavad sellele, et nende akud, mis kasutavad elektrolüüdina vett, võivad leida täieõiguslikke kaubanduslikke rakendusi. Seega eeldatakse, et selliseid akusid saab kasutada "roheliste" energiaallikate salvestussüsteemides.

Samuti võib selliseid akusid hästi kasutada ühistranspordis ja muus infrastruktuuris, mis ei nõua kõrgepinge ja tipptalitluse loomist.

Eks jääme ootama liitium-ioonakude, milles on elektrolüüdiks vesi, laiale turule laskmist. Kui teile materjal meeldis, ärge unustage seda hinnata ja kanalit tellida. Täname tähelepanu eest!

Teine elu vanadele puukastidele. Foto

Teine elu vanadele puukastidele. Foto

Teine elu vanadele puukastidele. FotoMida me tavaliselt vanade puidust kastidega teeme? Me viskam...

Loe Rohkem

Miks on meil pistikupesas 220 volti?

Miks on meil pistikupesas 220 volti?

Erinevates riikides on erinevad võrgupinge standardid. USA-s 110 V, Jaapanis 100 V, Euroopas ja m...

Loe Rohkem

Majanduslikult mõistlik 1 kW hind Venemaal peaks olema 30-50% kõrgem

Majanduslikult mõistlik 1 kW hind Venemaal peaks olema 30-50% kõrgem

Praegu kehtivad Vene Föderatsiooni elanike elektritariifid on majanduslikult põhjendatutest madal...

Loe Rohkem

Instagram story viewer