Useful content

Tutkijat ovat kehittäneet prototyypin litiumioniakun, jossa on vettä elektrolyyttinä

click fraud protection

Yokohama State Universityn (Japani) tutkimusryhmä esitteli yleisölle prototyypin litiumioniakusta, joka käyttää tavallista vettä elektrolyyttinä. Juuri tätä kehitystä ja sen tulevaisuudennäkymiä käsitellään nykyisessä materiaalissa.

Tutkijat ovat kehittäneet prototyypin litiumioniakun, jossa on vettä elektrolyyttinä

Miksi litiumioniakut haluavat jatkuvasti päivittää?

Nyt on erittäin vaikea löytää sähkölaitetta, joka ei käytä paristoja. Klassisilla litiumioniakuilla on erinomainen kapasiteetti ja ne kestävät suuren määrän purkaus-/latausjaksoja minimaalisella alkuperäisen kapasiteetin menetyksellä.

Mutta klassisilla akuilla on yksi merkittävä haittapuoli. Jos akun kotelo on vaurioitunut, käytetty elektrolyytti (valmistettu orgaanisista liuottimista) on erittäin syttyvää.

Joten japanilaiset tutkijat päättivät poistaa tämän ilmeisen haitan korvaamalla elektrolyytin tavallisella vedellä. Ja niin he lopulta tekivät.

Mihin prototyyppi litiumioniakku, jossa on vettä elektrolyyttinä, pystyy

Lukuisten kokeiden aikana japanilaiset insinöörit ovat todenneet, että molybdeenioksidin käyttö on epäorgaaninen yhdiste, joka sisältää negatiivisessa elektrodissa oleva happi takaa riittävän korkean tuottavuustason, joka riittää kaupalliseen käyttöön sovellus.

instagram viewer

Tulipalon mahdollisuuden poistamiseksi kokonaan insinöörit päättivät käyttää tavallista vettä elektrolyyttinä. Ja tehokkuuden ylläpitämiseksi meidän piti myös työstää elektrodien materiaaleja.

Ominaisuudet Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Lataus-/purkauskäyrät (ei-vesipohjainen kenno) Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2:n käynnistykselle. (B) SOXPES-spektrit näytteen C 1s- ja O 1s -päätasoista ennen vedessä liottamista ja sen jälkeen. (C) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2:n lataus-/purkauskäyrät vedessä liotuksen jälkeen. (D) Näytteen röntgendiffraktio (XRD) -kuviot ennen vedessä liottamista ja sen jälkeen ja näytteen energiadispersioröntgenspektroskopia (EDX) -alkuainekartat vedessä liotuksen jälkeen. Esitetty on myös kaavamainen esitys Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2:n kiderakenteesta, joka on rakennettu käyttämällä VESTA-ohjelmaa (33). (E) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2:n sykliset voltammogrammit 21 m LiTFSA: ssa skannausnopeudella 0,2 mV s -1. Sininen pystyviiva näyttää alimman käytettävissä olevan vesipitoisen LiTFSA-elektrolyytin potentiaalirajan 21 m. (F) Syklinen Voltamogrammit Li1.05 Mn 1.95 O 4 ja Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 21 m: ssä LiTFSA (yhtenäiset viivat) ja 1 M LiPF 6 / EC: DMC (katkoviivat) vastaavasti.
Ominaisuudet Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Lataus-/purkauskäyrät (ei-vesipohjainen kenno) Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2:n käynnistykselle. (B) SOXPES-spektrit näytteen C 1s- ja O 1s -päätasoista ennen vedessä liottamista ja sen jälkeen. (C) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2:n lataus-/purkauskäyrät vedessä liotuksen jälkeen. (D) Näytteen röntgendiffraktio (XRD) -kuviot ennen vedessä liottamista ja sen jälkeen ja näytteen energiadispersioröntgenspektroskopia (EDX) -alkuainekartat vedessä liotuksen jälkeen. Esitetty on myös kaavamainen esitys Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2:n kiderakenteesta, joka on rakennettu käyttämällä VESTA-ohjelmaa (33). (E) Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2:n sykliset voltammogrammit 21 m LiTFSA: ssa skannausnopeudella 0,2 mV s -1. Sininen pystyviiva näyttää alimman käytettävissä olevan vesipitoisen LiTFSA-elektrolyytin potentiaalirajan 21 m. (F) Syklinen Voltamogrammit Li1.05 Mn 1.95 O 4 ja Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 21 m: ssä LiTFSA (yhtenäiset viivat) ja 1 M LiPF 6 / EC: DMC (katkoviivat) vastaavasti.

Tuloksena on toimiva prototyyppi litiumioniakusta. Lisätestit osoittivat, että 2000 lataus-/purkausjakson jälkeen prototyypin kapasiteetti pieneni vain 30 % alkuperäisestä kapasiteetistaan.

Se näyttää olevan juuri täydellinen litiumioniakku. Mutta sillä on vain yksi haittapuoli - energian ominaispaino ja käyttöjännite ovat lähes kaksi kertaa pienempiä kuin klassisilla litiumioniakuilla.

Missä tällaisia ​​akkuja voidaan käyttää?

Tutkijat ehdottavat, että heidän akkunsa, joissa on vettä elektrolyyttinä, voivat löytää täysimittaisia ​​kaupallisia sovelluksia. Joten oletetaan, että tällaisia ​​akkuja voidaan käyttää "vihreiden" energialähteiden varastointijärjestelmissä.

Tällaisia ​​akkuja voidaan myös hyvin käyttää julkisessa sähköliikenteessä ja muussa infrastruktuurissa, joka ei vaadi korkean jännitteen ja huipputoiminnan luomista.

No, odotellaan litiumioniakkujen, joissa on vettä elektrolyyttinä, vapautumista laajoille markkinoille. Jos pidit materiaalista, älä unohda arvioida sitä ja tilata kanava. Kiitos huomiostasi!

Hyödyllinen kotitekoinen tuote, joka on valmistettu ketjusta, pultista ja mutterista

Hyödyllinen kotitekoinen tuote, joka on valmistettu ketjusta, pultista ja mutterista

Haluan jakaa teille ajatuksen tehdä hyödyllinen kotitekoinen tuote, joka on hyödyllinen kaikille,...

Lue Lisää

Kone minkä tahansa kokoisten niittien valmistamiseen

Hyvä päivä kaikille kanavani tilaajille ja vieraille. Tällä kertaa oikeudenmukaista oikeudenkäynt...

Lue Lisää

Paalupohja yksityisessä talossa: kodikas ja mukava

Paalupohja yksityisessä talossa: kodikas ja mukava

Oman kodin rakentaminen alkaa perustustyypin valitsemisesta. Monet ovat tottuneet betonipohjaan j...

Lue Lisää

Instagram story viewer