Useful content

Naukowcy opracowali prototypowy akumulator litowo-jonowy z wodą jako elektrolitem

click fraud protection

Zespół badawczy z Yokohama State University (Japonia) zaprezentował publicznie prototyp akumulatora litowo-jonowego, który wykorzystuje zwykłą wodę jako elektrolit. Chodzi o ten rozwój i jego perspektywy w przyszłości, które zostaną omówione w bieżącym materiale.

Naukowcy opracowali prototypowy akumulator litowo-jonowy z wodą jako elektrolitem

Dlaczego baterie litowo-jonowe ciągle chcą się ulepszać?

Teraz bardzo trudno jest znaleźć urządzenie elektryczne, które nie korzysta z baterii. Klasyczne akumulatory litowo-jonowe mają doskonałą pojemność i są w stanie wytrzymać dużą liczbę cykli rozładowania/ładowania przy minimalnej utracie oryginalnej pojemności.

Ale klasyczne baterie mają jedną istotną wadę. Jeśli obudowa akumulatora jest uszkodzona, używany elektrolit (wykonany z rozpuszczalników organicznych) jest wysoce łatwopalny.

Dlatego japońscy naukowcy postanowili wyeliminować tę oczywistą wadę, zastępując elektrolit zwykłą wodą. I to właśnie zrobili w końcu.

Do czego zdolny jest prototypowy akumulator litowo-jonowy z wodą jako elektrolitem

W trakcie licznych eksperymentów inżynierowie japońscy ustalili, że tlenek molibdenu jest związkiem nieorganicznym, który zawiera tlen w elektrodzie ujemnej gwarantuje wystarczająco wysoki poziom wydajności, całkiem wystarczający do celów komercyjnych podanie.

instagram viewer

Aby całkowicie wyeliminować samą możliwość pożaru, inżynierowie zdecydowali się na użycie zwykłej wody jako elektrolitu. Aby zachować wydajność, musieliśmy również popracować nad materiałami elektrod.

Charakterystyka Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Krzywe ładowania/rozładowania (ogniwo bezwodne) dla rozruchu Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (B) Widma SOXPES głównych poziomów C 1s i O 1s w próbce przed i po moczeniu w wodzie. (C) Krzywe ładowania/rozładowania Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 po moczeniu w wodzie. (D) Dyfraktogramy rentgenowskie (XRD) próbki przed i po moczeniu w wodzie oraz mapy pierwiastkowe spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii (EDX) próbki po moczeniu w wodzie. Pokazano również schematyczną ilustrację struktury krystalicznej Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 skonstruowanej przy użyciu programu VESTA (33). (E) Cykliczne woltamogramy Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 w 21 m LiTFSA przy szybkości skanowania 0,2 mV s -1. Niebieska pionowa linia pokazuje najniższą granicę potencjału dostępną dla wodnego elektrolitu LiTFSA 21 m. (F) Cykliczny woltamogramy Li1.05 Mn 1,95 O 4 i Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 w 21 m LiTFSA (linie ciągłe) i 1 M LiPF 6 / EC: DMC (linie przerywane) odpowiednio.
Charakterystyka Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Krzywe ładowania/rozładowania (ogniwo bezwodne) dla rozruchu Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (B) Widma SOXPES głównych poziomów C 1s i O 1s w próbce przed i po moczeniu w wodzie. (C) Krzywe ładowania/rozładowania Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 po moczeniu w wodzie. (D) Dyfraktogramy rentgenowskie (XRD) próbki przed i po moczeniu w wodzie oraz mapy pierwiastkowe spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii (EDX) próbki po moczeniu w wodzie. Pokazano również schematyczną ilustrację struktury krystalicznej Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 skonstruowanej przy użyciu programu VESTA (33). (E) Cykliczne woltamogramy Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 w 21 m LiTFSA przy szybkości skanowania 0,2 mV s -1. Niebieska pionowa linia pokazuje najniższą granicę potencjału dostępną dla wodnego elektrolitu LiTFSA 21 m. (F) Cykliczny woltamogramy Li1.05 Mn 1,95 O 4 i Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 w 21 m LiTFSA (linie ciągłe) i 1 M LiPF 6 / EC: DMC (linie przerywane) odpowiednio.

Rezultatem jest działający prototyp akumulatora litowo-jonowego. Dalsze testy wykazały, że po 2000 cykli ładowania/rozładowania pojemność prototypu zmniejszyła się tylko o 30% pierwotnej pojemności.

Wydaje się, że to po prostu idealny akumulator litowo-jonowy. Ale ma tylko jedną wadę – ciężar właściwy energii i napięcie pracy są prawie dwa razy mniejsze niż w klasycznych akumulatorach litowo-jonowych.

Gdzie można używać takich baterii?

Naukowcy sugerują, że ich baterie z wodą jako elektrolitem mogą znaleźć pełnoprawne zastosowania komercyjne. Zakłada się więc, że takie baterie mogą znaleźć zastosowanie w systemach magazynowania „zielonych” źródeł energii.

Również takie baterie mogą z powodzeniem znaleźć zastosowanie w publicznym transporcie elektrycznym i innej infrastrukturze, która nie wymaga tworzenia wysokiego napięcia i pracy szczytowej.

Cóż, poczekamy na wypuszczenie na szeroki rynek akumulatorów litowo-jonowych z wodą jako elektrolitem. Jeśli podobał Ci się materiał, nie zapomnij go ocenić i zasubskrybować kanał. Dziękuję za uwagę!

Sow astry poprawnie. Pielęgnacja roślin

Sow astry poprawnie. Pielęgnacja roślin

Astry są kochane przez wielu ogrodników. Jest to popularne wśród kwiatów jednorocznych. Do astry ...

Czytaj Więcej

Ogrodzenie z bloków. Partycjonowanie poziomu murze poziomej

Ogrodzenie z bloków. Partycjonowanie poziomu murze poziomej

Przed ułożeniem bloki do sprawdzenia poziomu poziomej betonowej taśmy ogrodzenia. Choć oznaczyć g...

Czytaj Więcej

Jastrychu butelek szklanych: oszczędność na materiałach i bezpłatnym izolacji podłogi

Jastrychu butelek szklanych: oszczędność na materiałach i bezpłatnym izolacji podłogi

Jak zrobić ciepłą podłogę betonową bez ogrzewania, nie wydając dużo pieniędzy na dostaw? Pomysłow...

Czytaj Więcej

Instagram story viewer