Useful content

Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μια πρωτότυπη μπαταρία ιόντων λιθίου με νερό ως ηλεκτρολύτη

click fraud protection

Μια ερευνητική ομάδα από το Κρατικό Πανεπιστήμιο της Γιοκοχάμα (Ιαπωνία) παρουσίασε στο κοινό ένα πρωτότυπο μπαταρίας ιόντων λιθίου που χρησιμοποιεί συνηθισμένο νερό ως ηλεκτρολύτη. Πρόκειται για αυτή την εξέλιξη και τις προοπτικές της στο μέλλον που θα συζητηθούν στο παρόν υλικό.

Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μια πρωτότυπη μπαταρία ιόντων λιθίου με νερό ως ηλεκτρολύτη

Γιατί οι μπαταρίες ιόντων λιθίου θέλουν συνεχώς να αναβαθμίζονται;

Τώρα είναι πολύ δύσκολο να βρεις μια ηλεκτρική συσκευή που δεν χρησιμοποιεί μπαταρίες. Οι κλασικές μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν εξαιρετική χωρητικότητα και είναι σε θέση να αντέξουν μεγάλο αριθμό κύκλων εκφόρτισης/φόρτισης με ελάχιστη απώλεια αρχικής χωρητικότητας.

Αλλά οι κλασικές μπαταρίες έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα. Εάν η θήκη της μπαταρίας είναι κατεστραμμένη, ο ηλεκτρολύτης που χρησιμοποιείται (από οργανικούς διαλύτες) είναι πολύ εύφλεκτος.

Έτσι οι Ιάπωνες επιστήμονες αποφάσισαν να εξαλείψουν αυτό το προφανές μειονέκτημα αντικαθιστώντας τον ηλεκτρολύτη με συνηθισμένο νερό. Και αυτό έκαναν στο τέλος.

Τι μπορεί να κάνει μια πρωτότυπη μπαταρία ιόντων λιθίου με νερό ως ηλεκτρολύτη

instagram viewer

Κατά τη διάρκεια πολλών πειραμάτων, Ιάπωνες μηχανικοί διαπίστωσαν ότι η χρήση του οξειδίου του μολυβδαινίου είναι μια ανόργανη ένωση που περιλαμβάνει Το οξυγόνο στο αρνητικό ηλεκτρόδιο εγγυάται ένα αρκετά υψηλό επίπεδο παραγωγικότητας, αρκετά επαρκές για εμπορική χρήση εφαρμογή.

Προκειμένου να εξαλειφθεί εντελώς η ίδια η πιθανότητα πυρκαγιάς, οι μηχανικοί αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν συνηθισμένο νερό ως ηλεκτρολύτη. Και για να διατηρήσουμε την απόδοση, έπρεπε επίσης να δουλέψουμε στα υλικά των ηλεκτροδίων.

Χαρακτηριστικά Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (Α) Καμπύλες φόρτισης/εκφόρτισης (μη υδατικό στοιχείο) για εκκίνηση Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (Β) Φάσματα SOXPES των κύριων επιπέδων C 1s και O 1s στο δείγμα πριν και μετά την εμβάπτιση σε νερό. (Γ) Καμπύλες φόρτισης / εκφόρτισης Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 μετά από μούλιασμα σε νερό. (Δ) Σχέδια περίθλασης ακτίνων Χ (XRD) του δείγματος πριν και μετά την εμβάπτιση σε νερό και στοιχειώδεις χάρτες φασματοσκοπίας ακτίνων Χ (EDX) διασποράς ενέργειας του δείγματος μετά την εμβάπτιση σε νερό. Παρουσιάζεται επίσης μια σχηματική απεικόνιση της κρυσταλλικής δομής του Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 που κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα VESTA (33). (Ε) Κυκλικά βολταμογράμματα Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 σε 21 m LiTFSA με ρυθμό σάρωσης 0,2 mV s -1. Η μπλε κατακόρυφη γραμμή δείχνει το χαμηλότερο όριο δυναμικού διαθέσιμο για υδατικό ηλεκτρολύτη LiTFSA 21 m. (F) Κυκλικό βολταμογράμματα Li1,05 Mn 1,95 O 4 και Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 σε 21 m LiTFSA (συμπαγείς γραμμές) και 1 M LiPF 6 / EC: DMC (διακεκομμένες γραμμές) αντίστοιχα.
Χαρακτηριστικά Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (Α) Καμπύλες φόρτισης/εκφόρτισης (μη υδατικό στοιχείο) για εκκίνηση Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (Β) Φάσματα SOXPES των κύριων επιπέδων C 1s και O 1s στο δείγμα πριν και μετά την εμβάπτιση σε νερό. (Γ) Καμπύλες φόρτισης / εκφόρτισης Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 μετά από μούλιασμα σε νερό. (Δ) Σχέδια περίθλασης ακτίνων Χ (XRD) του δείγματος πριν και μετά την εμβάπτιση σε νερό και στοιχειώδεις χάρτες φασματοσκοπίας ακτίνων Χ (EDX) διασποράς ενέργειας του δείγματος μετά την εμβάπτιση σε νερό. Παρουσιάζεται επίσης μια σχηματική απεικόνιση της κρυσταλλικής δομής του Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 που κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα VESTA (33). (Ε) Κυκλικά βολταμογράμματα Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 σε 21 m LiTFSA με ρυθμό σάρωσης 0,2 mV s -1. Η μπλε κατακόρυφη γραμμή δείχνει το χαμηλότερο όριο δυναμικού διαθέσιμο για υδατικό ηλεκτρολύτη LiTFSA 21 m. (F) Κυκλικό βολταμογράμματα Li1,05 Mn 1,95 O 4 και Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 σε 21 m LiTFSA (συμπαγείς γραμμές) και 1 M LiPF 6 / EC: DMC (διακεκομμένες γραμμές) αντίστοιχα.

Το αποτέλεσμα είναι ένα λειτουργικό πρωτότυπο μπαταρίας ιόντων λιθίου. Περαιτέρω δοκιμές έδειξαν ότι μετά από 2000 κύκλους φόρτισης/εκφόρτισης, η χωρητικότητα του πρωτοτύπου μειώθηκε μόνο κατά 30% της αρχικής του χωρητικότητας.

Φαίνεται να είναι απλώς η τέλεια μπαταρία ιόντων λιθίου. Αλλά έχει μόνο ένα μειονέκτημα - το ειδικό βάρος της ενέργειας και η τάση λειτουργίας είναι σχεδόν δύο φορές χαμηλότερα από αυτά των κλασικών μπαταριών ιόντων λιθίου.

Πού μπορούν να χρησιμοποιηθούν τέτοιες μπαταρίες;

Οι επιστήμονες προτείνουν ότι οι μπαταρίες τους με νερό ως ηλεκτρολύτη μπορεί κάλλιστα να βρουν πλήρεις εμπορικές εφαρμογές. Υποτίθεται λοιπόν ότι τέτοιες μπαταρίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα αποθήκευσης «πράσινων» πηγών ενέργειας.

Επίσης, τέτοιες μπαταρίες μπορούν κάλλιστα να χρησιμοποιηθούν σε δημόσια ηλεκτρικά μέσα μεταφοράς και άλλες υποδομές, οι οποίες δεν απαιτούν τη δημιουργία υψηλής τάσης και λειτουργίας αιχμής.

Λοιπόν, θα περιμένουμε την κυκλοφορία των μπαταριών ιόντων λιθίου με νερό ως ηλεκτρολύτη στην ευρεία αγορά. Εάν σας άρεσε το υλικό, τότε επίσης μην ξεχάσετε να το αξιολογήσετε και να εγγραφείτε στο κανάλι. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!

6 όμορφα χρώματα για γλάστρες και δοχεία όροφο

6 όμορφα χρώματα για γλάστρες και δοχεία όροφο

Επιπλέον πετούνιες, υπάρχουν πολλά λουλούδια φυτά που καλλιεργούνται σε γλάστρες, γλάστρες και δ...

Διαβάστε περισσότερα

Γιατί δεν είχα ρίξει μακριά από το τραπέζι-βιβλίο. 5 ιδέες για μίμηση

Γιατί δεν είχα ρίξει μακριά από το τραπέζι-βιβλίο. 5 ιδέες για μίμηση

Καλή σας μέρα, αγαπητοί φίλοι!αν παλιά έπιπλα (είναι η ντουλάπα, κομοδίνο, σκαμπό, ράφι ή τραπέζι...

Διαβάστε περισσότερα

Ποια είναι η χρήση των βάμμα αρτεμισία και σε ποιον είναι αδύνατο να πιουν.

Ποια είναι η χρήση των βάμμα αρτεμισία και σε ποιον είναι αδύνατο να πιουν.

Σήμερα, η ιατρική δεν είναι ευπρόσδεκτη θεραπεία λαϊκές θεραπείες, επειδή, σύμφωνα με τους γιατρ...

Διαβάστε περισσότερα

Instagram story viewer