نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك.من خلال الاستمرار في تصفح هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.معلومات اكثر.
مع نمو صناعة السيارات الكهربائية، ينمو أيضًا البحث والتطوير لبطاريات الليثيوم أيون عالية الجودة التي تزودها بالطاقة.يعد البحث والتوسع في تقنيات الشحن والتفريغ السريع، بالإضافة إلى إطالة عمر البطارية، من المهام الرئيسية في تطويرها.
هناك عدة عوامل، مثل خصائص واجهة الإلكتروليت والإلكتروليت، وانتشار أيونات الليثيوم، ومسامية الإلكترود، يمكن أن تساعد في التغلب على هذه المشكلات وتحقيق شحن سريع وعمر ممتد.
على مدى السنوات القليلة الماضية، ظهرت مواد نانوية ثنائية الأبعاد (هياكل صفائحية يبلغ سمكها بضعة نانومترات) كمواد أنودية محتملة لبطاريات الليثيوم أيون.تتمتع هذه الأوراق النانوية بكثافة موقع نشطة عالية ونسبة عرض إلى ارتفاع عالية، مما يساهم في الشحن السريع وخصائص ركوب الدراجات الممتازة.
وعلى وجه الخصوص، جذبت المواد النانوية ثنائية الأبعاد المعتمدة على ثنائيات بوريدات المعادن الانتقالية (TDM) انتباه المجتمع العلمي.بفضل مستويات قرص العسل المكونة من ذرات البورون والمعادن الانتقالية متعددة التكافؤ، تظهر أجهزة TMD سرعة عالية واستقرارًا طويل المدى لدورات تخزين أيونات الليثيوم.
حاليًا، يعمل فريق بحث بقيادة البروفيسور نوريوشي ماتسومي من المعهد الياباني المتقدم للعلوم والتكنولوجيا (JAIST) والبروفيسور كبير جاسوجا من المعهد الهندي للتكنولوجيا (IIT) جانديناجار على مواصلة استكشاف جدوى تخزين TMD.
أجرت المجموعة أول دراسة تجريبية حول تخزين صفائح النانو الهرمية ثنائية بوريد التيتانيوم (TiB2) (THNS) كمواد أنود لبطاريات الليثيوم أيون.ضم الفريق راجاشكار بادام، محاضر أول سابق في JAIST، وكويتشي هيجاشيمين، الخبير الفني في JAIST، وأكاش فارما، طالب دراسات عليا سابق في JAIST، والدكتورة آشا ليزا جيمس، طالبة في معهد IIT Gandhinagar.
تم نشر تفاصيل أبحاثهم في مجلة ACS Applied Nano Materials وستكون متاحة على الإنترنت في 19 سبتمبر 2022.
تم الحصول على TGNS عن طريق أكسدة مسحوق TiB2 مع بيروكسيد الهيدروجين متبوعًا بالطرد المركزي والتجفيف بالمحلول.
ما يجعل عملنا بارزًا هو قابلية التوسع في الأساليب التي تم تطويرها لتجميع صفائح TiB2 النانوية.لتحويل أي مادة نانوية إلى تكنولوجيا ملموسة، فإن قابلية التوسع هي العامل المقيد.تتطلب طريقتنا الاصطناعية التحريك فقط ولا تتطلب معدات متطورة.ويرجع ذلك إلى سلوك الذوبان وإعادة البلورة لـ TiB2، وهو اكتشاف عرضي يجعل من هذا العمل جسرًا واعدًا من المختبر إلى الميدان.
بعد ذلك، صمم الباحثون نصف خلية أنود من الليثيوم أيون باستخدام THNS كمادة نشطة للأنود وقاموا بالتحقيق في خصائص تخزين الشحنة للأنود المعتمد على THNS.
وعلم الباحثون أن الأنود القائم على THNS يتمتع بقدرة تفريغ عالية تبلغ 380 مللي أمبير/جرام بكثافة حالية تبلغ 0.025 أمبير/جرام فقط.بالإضافة إلى ذلك، لاحظوا قدرة تفريغ تبلغ 174 مللي أمبير/جرام بكثافة تيار عالية تبلغ 1 أمبير/جرام، واحتفاظ بالسعة بنسبة 89.7%، ووقت شحن يبلغ 10 دقائق بعد 1000 دورة.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتحمل أنودات الليثيوم أيون المعتمدة على THNS تيارات عالية جدًا، من حوالي 15 إلى 20 أمبير/جرام، مما يوفر شحنًا فائق السرعة في حوالي 9-14 ثانية.في التيارات العالية، يتجاوز الاحتفاظ بالقدرة 80% بعد 10000 دورة.
تظهر نتائج هذه الدراسة أن صفائح النانو 2D TiB2 تعتبر مرشحة مناسبة للشحن السريع لبطاريات الليثيوم أيون طويلة العمر.كما أنها تسلط الضوء على فوائد المواد السائبة النانوية مثل TiB2 للحصول على خصائص مفضلة بما في ذلك القدرة الممتازة على السرعة العالية وتخزين الشحنات الكاذبة والأداء الممتاز لركوب الدراجات.
يمكن لتقنية الشحن السريع هذه تسريع انتشار السيارات الكهربائية وتقليل وقت الانتظار لشحن الأجهزة الإلكترونية المحمولة المختلفة بشكل كبير.نأمل أن تلهم نتائجنا إجراء المزيد من الأبحاث في هذا المجال، والتي يمكن أن توفر في نهاية المطاف الراحة لمستخدمي المركبات الكهربائية، وتقلل من تلوث الهواء في المناطق الحضرية، وتخفف من التوتر المرتبط بالحياة المتنقلة، وبالتالي زيادة إنتاجية مجتمعنا.
ويتوقع الفريق أن يتم استخدام هذه التكنولوجيا الرائعة في السيارات الكهربائية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية قريبًا.
فارما، أ، وآخرون.(2022) صفائح نانوية هرمية تعتمد على ثنائي بوريد التيتانيوم كمواد أنود لبطاريات الليثيوم أيون.المواد النانوية التطبيقية ACS.doi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
في هذه المقابلة في Pittcon 2023 في فيلادلفيا، بنسلفانيا، تحدثنا مع الدكتور جيفري ديك حول عمله في الكيمياء منخفضة الحجم والأدوات الكهروكيميائية النانوية.
هنا، تتحدث AZoNano إلى Drigent Acoustics حول الفوائد التي يمكن أن يجلبها الجرافين للتكنولوجيا الصوتية والصوتية، وكيف ساهمت علاقة الشركة مع منتجها الرائد في الجرافين في تشكيل نجاحها.
في هذه المقابلة، يشرح بريان كروفورد من KLA كل ما يمكن معرفته حول تقنية النانو، والتحديات الحالية التي تواجه هذا المجال، وكيفية التغلب عليها.
يتوافق جهاز أخذ العينات التلقائي AUTOsample-100 الجديد مع مطياف الرنين المغناطيسي النووي بتردد 100 ميجا هرتز.
يعد Vistec SB3050-2 نظامًا متطورًا للطباعة الحجرية بالشعاع الإلكتروني مع تقنية الشعاع القابل للتشوه لمجموعة واسعة من التطبيقات في البحث والتطوير والنماذج الأولية والإنتاج على نطاق صغير.