Ние използваме бисквитки, за да подобрим вашето изживяване.Продължавайки да разглеждате този сайт, вие се съгласявате с използването на бисквитки.Повече информация.
С разрастването на индустрията за електрически превозни средства (EV), нарастват и изследванията и развитието на висококачествените литиево-йонни батерии, които ги захранват.Проучването и разширяването на технологиите за бързо зареждане и разреждане, както и удължаването на живота на батерията, са ключови задачи в нейното развитие.
Няколко фактора, като характеристики на интерфейса електрод-електролит, дифузия на литиеви йони и порьозност на електрода, могат да помогнат за преодоляване на тези проблеми и постигане на бързо зареждане и удължен живот.
През последните няколко години двуизмерни (2D) наноматериали (листови структури с дебелина няколко нанометра) се появиха като потенциални анодни материали за литиево-йонни батерии.Тези нанопластини имат висока плътност на активното място и високо аспектно съотношение, което допринася за бързо зареждане и отлични циклични характеристики.
По-специално, двуизмерните наноматериали, базирани на дибориди на преходни метали (TDM), привлякоха вниманието на научната общност.Благодарение на равнините на пчелна пита от атоми на бор и многовалентни преходни метали, TMD показват висока скорост и дългосрочна стабилност на циклите за съхранение на литиеви йони.
В момента изследователски екип, ръководен от проф. Noriyoshi Matsumi от Японския институт за напреднали науки и технологии (JAIST) и проф. Kabir Jasuja от Индийския технологичен институт (IIT) Gandhinagar, работи за по-нататъшно проучване на осъществимостта на съхранението на TMD.
Групата е провела първото пилотно проучване за съхранението на йерархични нанолистове (THNS) от титанов диборид (TiB2) като анодни материали за литиево-йонни батерии.Екипът включваше Раджашекар Бадам, бивш старши преподавател по JAIST, Коичи Хигашимин, технически експерт по JAIST, Акаш Варма, бивш студент по JAIST, и д-р Аша Лиза Джеймс, студент от IIT Gandhinagar.
Подробности за тяхното изследване са публикувани в ACS Applied Nano Materials и ще бъдат достъпни онлайн на 19 септември 2022 г.
TGNS се получава чрез окисление на TiB2 прах с водороден пероксид, последвано от центрофугиране и лиофилизиране на разтвора.
Това, което отличава нашата работа, е мащабируемостта на методите, разработени за синтезиране на тези TiB2 нанолистове.За да превърнете всеки наноматериал в осезаема технология, мащабируемостта е ограничаващият фактор.Нашият синтетичен метод изисква само разбъркване и не изисква сложно оборудване.Това се дължи на поведението на разтваряне и рекристализация на TiB2, което е случайно откритие, което прави тази работа обещаващ мост от лабораторията към полето.
Впоследствие изследователите проектираха анодна литиево-йонна половин клетка, използвайки THNS като аноден активен материал и изследваха свойствата за съхранение на заряда на базирания на THNS анод.
Изследователите научиха, че базираният на THNS анод има висок капацитет на разреждане от 380 mAh/g при плътност на тока от само 0,025 A/g.В допълнение, те наблюдават капацитет на разреждане от 174mAh/g при висока плътност на тока от 1A/g, запазване на капацитета от 89,7% и време за зареждане от 10 минути след 1000 цикъла.
В допълнение, базираните на THNS литиево-йонни аноди могат да издържат на много високи токове, от около 15 до 20 A/g, осигурявайки ултра-бързо зареждане за около 9-14 секунди.При големи токове запазването на капацитета надхвърля 80% след 10 000 цикъла.
Резултатите от това проучване показват, че 2D TiB2 нанолистове са подходящи кандидати за бързо зареждане на литиево-йонни батерии с дълъг живот.Те също така подчертават предимствата на наномащабните насипни материали като TiB2 за благоприятни свойства, включително отлична способност за висока скорост, псевдокапацитивно съхранение на заряд и отлична циклична производителност.
Тази технология за бързо зареждане може да ускори популяризирането на електрическите превозни средства и значително да намали времето за изчакване за зареждане на различни мобилни електронни устройства.Надяваме се, че нашите резултати ще вдъхновят по-нататъшни изследвания в тази област, което в крайна сметка може да донесе удобство на потребителите на електромобили, да намали замърсяването на въздуха в градовете и да облекчи стреса, свързан с мобилния живот, като по този начин увеличи продуктивността на нашето общество.
Екипът очаква тази забележителна технология скоро да се използва в електрически превозни средства и друга електроника.
Varma, A., et al.(2022) Йерархични нанолистове на базата на титанов диборид като анодни материали за литиево-йонни батерии.Приложни наноматериали ACS.doi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
В това интервю на Pittcon 2023 във Филаделфия, Пенсилвания, говорихме с д-р Джефри Дик за неговата работа в областта на химията с малък обем и наноелектрохимичните инструменти.
Тук AZoNano разговаря с Drigent Acoustics за ползите, които графенът може да донесе на акустичните и аудио технологиите, и как връзката на компанията с графеновия флагман е оформила нейния успех.
В това интервю Брайън Крауфорд от KLA обяснява всичко, което трябва да се знае за наноиндентацията, настоящите предизвикателства пред полето и как да ги преодолеем.
Новият автосамплер AUTOsample-100 е съвместим с настолни 100 MHz NMR спектрометри.
Vistec SB3050-2 е най-съвременна литографска система с електронни лъчи с деформируема лъчева технология за широк спектър от приложения в научноизследователска и развойна дейност, създаване на прототипи и производство в малък мащаб.