Koristimo kolačiće kako bismo poboljšali vaše iskustvo.Nastavkom pregledavanja ove stranice pristajete na našu upotrebu kolačića.Više informacija.
Kako raste industrija električnih vozila (EV), tako raste i istraživanje i razvoj visokokvalitetnih litij-ionskih baterija koje ih pokreću.Istraživanje i širenje tehnologija brzog punjenja i pražnjenja, kao i produljenje vijeka trajanja baterije, ključni su zadaci u njegovu razvoju.
Nekoliko čimbenika, kao što su karakteristike sučelja elektroda-elektrolit, difuzija litijevih iona i poroznost elektrode, mogu pomoći u prevladavanju ovih problema i postizanju brzog punjenja i produljenog vijeka trajanja.
Tijekom proteklih nekoliko godina, dvodimenzionalni (2D) nanomaterijali (pločaste strukture debljine nekoliko nanometara) pojavili su se kao potencijalni anodni materijali za litij-ionske baterije.Ovi nanoploče imaju visoku gustoću aktivnog mjesta i visok omjer širine i visine, što doprinosi brzom punjenju i izvrsnim karakteristikama ciklusa.
Pozornost znanstvene zajednice posebno su privukli dvodimenzionalni nanomaterijali temeljeni na diboridima prijelaznih metala (TDM).Zahvaljujući saćastim ravninama atoma bora i viševalentnih prijelaznih metala, TMD-ovi pokazuju veliku brzinu i dugoročnu stabilnost ciklusa skladištenja litij-iona.
Trenutno, istraživački tim predvođen prof. Noriyoshi Matsumijem s Japanskog naprednog instituta za znanost i tehnologiju (JAIST) i prof. Kabirom Jasujom s Indijskog instituta za tehnologiju (IIT) Gandhinagar radi na daljnjem istraživanju izvedivosti TMD pohrane.
Grupa je provela prvu pilot studiju o skladištenju hijerarhijskih nanoploča (THNS) od titan diborida (TiB2) kao anodnih materijala za litij-ionske baterije.Tim je uključivao Rajashekar Badama, bivšeg starijeg predavača JAIST-a, Koichija Higashimina, tehničkog stručnjaka za JAIST, Akasha Varmu, bivšeg studenta JAIST-a i dr. Asha Lisa James, studenticu IIT Gandhinagar.
Pojedinosti njihova istraživanja objavljene su u časopisu ACS Applied Nano Materials i bit će dostupni online 19. rujna 2022.
TGNS je dobiven oksidacijom praha TiB2 vodikovim peroksidom nakon čega je uslijedilo centrifugiranje i liofilizacija otopine.
Ono po čemu se naš rad ističe jest skalabilnost metoda razvijenih za sintezu ovih TiB2 nanoploča.Za pretvaranje bilo kojeg nanomaterijala u opipljivu tehnologiju, skalabilnost je ograničavajući faktor.Naša sintetička metoda zahtijeva samo miješanje i ne zahtijeva sofisticiranu opremu.To je zbog ponašanja otapanja i rekristalizacije TiB2, što je slučajno otkriće koje ovaj rad čini obećavajućim mostom od laboratorija do terena.
Nakon toga, istraživači su dizajnirali anodnu litij-ionsku polućeliju koristeći THNS kao anodni aktivni materijal i istražili svojstva pohranjivanja naboja anode na bazi THNS-a.
Istraživači su saznali da anoda na bazi THNS-a ima veliki kapacitet pražnjenja od 380 mAh/g pri gustoći struje od samo 0,025 A/g.Uz to, promatrali su kapacitet pražnjenja od 174 mAh/g pri visokoj gustoći struje od 1 A/g, zadržavanje kapaciteta od 89,7 % i vrijeme punjenja od 10 minuta nakon 1000 ciklusa.
Osim toga, litij-ionske anode na bazi THNS-a mogu izdržati vrlo visoke struje, od oko 15 do 20 A/g, omogućujući ultrabrzo punjenje za oko 9-14 sekundi.Pri velikim strujama, zadržavanje kapaciteta prelazi 80% nakon 10 000 ciklusa.
Rezultati ove studije pokazuju da su 2D TiB2 nanoploče prikladni kandidati za brzo punjenje dugotrajnih litij-ionskih baterija.Oni također ističu prednosti rasutih materijala u nanorazmjerima kao što je TiB2 za povoljna svojstva uključujući izvrsnu sposobnost velike brzine, pseudokapacitivno pohranjivanje naboja i izvrsne performanse ciklusa.
Ova tehnologija brzog punjenja može ubrzati popularizaciju električnih vozila i uvelike smanjiti vrijeme čekanja za punjenje različitih mobilnih elektroničkih uređaja.Nadamo se da će naši rezultati potaknuti daljnja istraživanja u ovom području, koja u konačnici mogu donijeti pogodnosti korisnicima električnih vozila, smanjiti onečišćenje zraka u gradovima i ublažiti stres povezan s mobilnim životom, čime se povećava produktivnost našeg društva.
Tim očekuje da će se ova izvanredna tehnologija uskoro koristiti u električnim vozilima i drugoj elektronici.
Varma, A. i sur.(2022) Hijerarhijski nanoploče temeljene na titan diboridu kao anodni materijali za litij-ionske baterije.Primijenjeni nanomaterijali ACS.doi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
U ovom intervjuu na Pittconu 2023 u Philadelphiji, PA, razgovarali smo s dr. Jeffreyjem Dickom o njegovom radu u kemiji male količine i nanoelektrokemijskim alatima.
Ovdje AZoNano razgovara s Drigent Acoustics o prednostima koje grafen može donijeti akustičnoj i audio tehnologiji te o tome kako je odnos tvrtke s vodećim modelom grafena utjecao na njezin uspjeh.
U ovom intervjuu, Brian Crawford iz KLA-e objašnjava sve što treba znati o nanoindentaciji, trenutnim izazovima s kojima se ovo područje suočava i kako ih prevladati.
Novi autosampler AUTOsample-100 kompatibilan je sa stacionarnim NMR spektrometrima od 100 MHz.
Vistec SB3050-2 je najsuvremeniji e-beam litografski sustav s tehnologijom deformabilnog snopa za širok raspon primjena u istraživanju i razvoju, izradi prototipa i maloj proizvodnji.