Bidh sinn a’ cleachdadh cookies airson d’ eòlas a leasachadh.Le bhith a’ leantainn air adhart a’ brobhsadh na làraich seo, tha thu ag aontachadh gun cleachd sinn briosgaidean.Tuilleadh fiosrachaidh.
Mar a bhios gnìomhachas a’ charbaid dealain (EV) a’ fàs, is ann mar sin a tha rannsachadh agus leasachadh air na bataraidhean lithium-ion àrd-inbhe a tha gan cumhachd.Tha rannsachadh agus leudachadh air teicneòlasan cosgais is sgaoileadh luath, a bharrachd air a bhith a’ leudachadh beatha bataraidh, nam prìomh ghnìomhan na leasachadh.
Faodaidh grunn nithean, leithid feartan eadar-aghaidh electrode-electrolyte, sgaoileadh lithium-ion, agus porosity electrode, cuideachadh le bhith faighinn seachad air na duilgheadasan sin agus gus cosgais luath agus beatha leudaichte a choileanadh.
Thairis air na beagan bhliadhnaichean a dh ’fhalbh, tha nano-stuthan dà-thaobhach (2D) (structaran duilleag beagan nanometers tiugh) air nochdadh mar stuthan anod a dh’ fhaodadh a bhith ann airson bataraidhean lithium-ion.Tha dùmhlachd làrach gnìomhach àrd agus co-mheas àrd de shealladh aig na nanosheets sin, a chuireas ri cosgais luath agus feartan rothaireachd sàr-mhath.
Gu sònraichte, tharraing nano-stuthan dà-thaobhach stèidhichte air diborides meatailt gluasaid (TDM) aire na coimhearsnachd saidheansail.Taing dha na plèanaichean meala de dadaman boron agus meatailtean gluasaid ioma-fhillte, tha TMDs a’ taisbeanadh astar àrd agus seasmhachd fad-ùine de chearcallan stòraidh ian lithium.
An-dràsta, tha sgioba rannsachaidh air a stiùireadh leis an Ollamh Noriyoshi Matsumi bho Institiud Adhartach Saidheans agus Teicneòlais Iapan (JAIST) agus an t-Oll. Kabir Jasuja bho Institiud Teicneòlais Innseanach (IIT) Gandhinagar ag obair gus tuilleadh sgrùdaidh a dhèanamh air comasachd stòradh TMD.
Tha a’ bhuidheann air a’ chiad sgrùdadh pìleat a dhèanamh air stòradh nanosheets rangachd titanium diboride (TiB2) (THNS) mar stuthan anod airson bataraidhean lithium-ion.Anns an sgioba bha Rajashekar Badam, a bha na Àrd-òraidiche JAIST, Koichi Higashimin, Eòlaiche Teicnigeach JAIST, Akash Varma, a bha na oileanach ceumnaiche JAIST, agus an Dr Asha Lisa James, oileanach IIT Gandhinagar.
Chaidh mion-fhiosrachadh mun rannsachadh aca fhoillseachadh ann an ACS Applied Nano Materials agus bidh e ri fhaighinn air-loidhne air 19 Sultain, 2022.
Chaidh TGNS fhaighinn le bhith a’ oxidachadh pùdar TiB2 le hydrogen peroxide agus an uairsin centrifugation agus lyophilization den fhuasgladh.
Is e an rud a tha a’ toirt air an obair againn seasamh a-mach cho comasach sa tha na dòighean a chaidh a leasachadh gus na nanosheets TiB2 sin a cho-chur.Gus nano-stuth sam bith a thionndadh gu teicneòlas susbainteach, is e scalability am feart cuibhreachaidh.Chan fheum an dòigh synthetigeach againn ach buaireadh agus chan eil feum air uidheamachd sòlaimte.Tha seo mar thoradh air giùlan sgaoilidh agus ath-chriostalachaidh TiB2, a tha na lorg gun fhiosta a tha a’ fàgail na h-obrach seo na drochaid gealltanach bhon obair-lann chun an raoin.
Às deidh sin, dhealbhaich an luchd-rannsachaidh leth-chill lithium-ion anod a’ cleachdadh THNS mar an stuth gnìomhach anode agus rinn iad sgrùdadh air feartan stòraidh cosgais an anod stèidhichte air THNS.
Dh’ ionnsaich an luchd-rannsachaidh gu bheil comas sgaoilidh àrd de 380 mAh / g aig an anod stèidhichte air THNS aig dùmhlachd gnàthach de dìreach 0.025 A / g.A bharrachd air an sin, chunnaic iad comas sgaoilidh de 174mAh / g aig dùmhlachd gnàthach àrd de 1A / g, gleidheadh ​​​​comas de 89.7%, agus ùine cosgais de 10 mionaidean às deidh 1000 cearcall.
A bharrachd air an sin, faodaidh anodes lithium-ion stèidhichte air THNS seasamh ri sruthan fìor àrd, bho timcheall air 15 gu 20 A / g, a’ toirt seachad cosgais ultra-luath ann an timcheall air 9-14 diogan.Aig sruthan àrd, tha gleidheadh ​​​​comais nas àirde na 80% às deidh 10,000 cearcall.
Tha toraidhean an sgrùdaidh seo a’ sealltainn gu bheil nanosheets 2D TiB2 nan tagraichean freagarrach airson bataraidhean lithium-ion fad-beatha a ghearradh gu luath.Bidh iad cuideachd a’ soilleireachadh na buannachdan bho stuthan mòr nanoscale leithid TiB2 airson togalaichean fàbharach a’ toirt a-steach comas àrd-astar sàr-mhath, stòradh cosgais pseudocapacitive agus coileanadh rothaireachd sàr-mhath.
Faodaidh an teicneòlas cosgais luath seo luathachadh mòr-chòrdte de charbadan dealain agus lughdaich e gu mòr an ùine feitheimh airson cosgais diofar innealan dealanach gluasadach.Tha sinn an dòchas gum brosnaich na toraidhean againn tuilleadh rannsachaidh san raon seo, a bheir aig a’ cheann thall goireasachd do luchd-cleachdaidh EV, a lughdaicheas truailleadh èadhair bailteil, agus a lughdaicheas an cuideam co-cheangailte ri beatha gluasadach, agus mar sin a’ meudachadh cinneasachd ar comann-sòisealta.
Tha an sgioba an dùil gun tèid an teicneòlas iongantach seo a chleachdadh ann an carbadan dealain agus eileagtronaigeach a dh’ aithghearr.
Varma, A., et al.(2022) Nanosheets rangachaidh stèidhichte air titanium diboride mar stuthan anod airson bataraidhean lithium-ion.Nano-stuthan gnìomhaichte ACS.doi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
Anns an agallamh seo aig Pittcon 2023 ann am Philadelphia, PA, bhruidhinn sinn ris an Dr Jeffrey Dick mun obair aige ann an ceimigeachd meud ìosal agus innealan nanoelectroceimiceach.
An seo, tha AZoNano a’ bruidhinn ri Drigent Acoustics mu na buannachdan a bheir graphene do theicneòlas fuaimneach is claisneachd, agus mar a tha dàimh a’ chompanaidh leis a’ phrìomh chompanaidh graphene aca air cumadh a thoirt air a shoirbheachas.
Anns an agallamh seo, tha Brian Crawford bho KLA a’ mìneachadh a h-uile dad a tha ann mu dheidhinn nanoindentation, na dùbhlain a th’ ann an-dràsta san raon, agus mar a gheibh thu thairis orra.
Tha an autosampler ùr AUTOsample-100 co-chòrdail ri spectrometers benchtop 100 MHz NMR.
Tha an Vistec SB3050-2 na shiostam lithography e-beam ùr-nodha le teicneòlas beam deformable airson raon farsaing de thagraidhean ann an rannsachadh is leasachadh, prototyping agus cinneasachadh air sgèile bheag.