Մենք օգտագործում ենք թխուկներ՝ ձեր փորձը բարելավելու համար:Շարունակելով զննել այս կայքը՝ դուք համաձայնում եք մեր կողմից թխուկների օգտագործմանը:Լրացուցիչ տեղեկություններ:
Էլեկտրական մեքենաների (EV) արդյունաբերության աճին զուգահեռ աճում է նաև բարձրորակ լիթիում-իոնային մարտկոցների հետազոտությունն ու մշակումը, որոնք սնուցում են դրանք:Արագ լիցքավորման և լիցքաթափման տեխնոլոգիաների հետազոտությունն ու ընդլայնումը, ինչպես նաև մարտկոցի ժամկետի երկարացումը դրա զարգացման հիմնական խնդիրներն են:
Մի քանի գործոններ, ինչպիսիք են էլեկտրոդ-էլեկտրոլիտ միջերեսի բնութագրերը, լիթիումի իոնների դիֆուզիոն և էլեկտրոդի ծակոտկենությունը, կարող են օգնել հաղթահարել այս խնդիրները և հասնել արագ լիցքավորման և երկարաձգված կյանքի:
Վերջին մի քանի տարիների ընթացքում երկչափ (2D) նանոնյութերը (մի քանի նանոմետր հաստությամբ թիթեղային կառուցվածքներ) հայտնվել են որպես լիթիում-իոնային մարտկոցների պոտենցիալ անոդ նյութեր:Այս նանոթերթերն ունեն ակտիվ տեղամասի բարձր խտություն և բարձր հարաբերակցություն, ինչը նպաստում է արագ լիցքավորմանը և հեծանվային գերազանց բնութագրերին:
Մասնավորապես, անցումային մետաղների դիբորիդների (TDM) վրա հիմնված երկչափ նանոնյութերը գրավեցին գիտական ​​հանրության ուշադրությունը։Բորի ատոմների և բազմավալենտ անցումային մետաղների բջիջների հարթությունների շնորհիվ TMD-ները ցուցադրում են լիթիումի իոնների պահպանման ցիկլերի բարձր արագություն և երկարաժամկետ կայունություն:
Ներկայումս հետազոտական ​​թիմը Ճապոնիայի Գիտության և տեխնոլոգիաների առաջադեմ ինստիտուտի (JAIST) պրոֆ.
Խումբն առաջին փորձնական ուսումնասիրությունն է անցկացրել տիտանի դիբորիդի (TiB2) հիերարխիկ նանոթերթերի (THNS) պահպանման վերաբերյալ՝ որպես լիթիում-իոնային մարտկոցների անոդային նյութեր:Թիմում ընդգրկված էին Ռաջաշեքար Բադամը՝ JAIST-ի նախկին ավագ դասախոս, Կոիչի Հիգաշիմինը՝ JAIST-ի տեխնիկական փորձագետը, Ակաշ Վարման՝ JAIST-ի նախկին ասպիրանտ, և դոկտոր Աշա Լիզա Ջեյմսը, IIT Գանդինագարի ուսանող:
Նրանց հետազոտության մանրամասները հրապարակվել են ACS Applied Nano Materials-ում և հասանելի կլինեն առցանց 2022 թվականի սեպտեմբերի 19-ին:
TGNS ստացվել է TiB2 փոշի օքսիդացումով ջրածնի պերօքսիդով, որին հաջորդում է ցենտրիֆուգացումը և լուծույթի լիոֆիլացումը:
Մեր աշխատանքն առանձնանում է այս TiB2 նանոթերթերի սինթեզման համար մշակված մեթոդների մասշտաբայնությամբ:Ցանկացած նանոնյութ շոշափելի տեխնոլոգիայի վերածելու համար մասշտաբայնությունը սահմանափակող գործոնն է:Մեր սինթետիկ մեթոդը պահանջում է միայն հուզում և չի պահանջում բարդ սարքավորումներ:Դա պայմանավորված է TiB2-ի տարրալուծման և վերաբյուրեղացման վարքագծով, որը պատահական հայտնագործություն է, որը այս աշխատանքը դարձնում է խոստումնալից կամուրջ լաբորատորիայից դեպի դաշտ:
Հետագայում հետազոտողները նախագծեցին անոդ լիթիում-իոնային կիսաբջջ՝ օգտագործելով THNS որպես անոդ ակտիվ նյութ և ուսումնասիրեցին THNS-ի վրա հիմնված անոդի լիցքի պահպանման հատկությունները:
Հետազոտողները պարզել են, որ THNS-ի վրա հիմնված անոդն ունի բարձր լիցքաթափման հզորություն՝ 380 մԱժ/գ ընդամենը 0,025 Ա/գ հոսանքի խտության դեպքում:Բացի այդ, նրանք նկատեցին լիցքաթափման հզորություն 174 մԱժ/գ բարձր հոսանքի 1Ա/գ խտության դեպքում, 89,7% հզորության պահպանում և 1000 ցիկլից հետո 10 րոպե լիցքավորման ժամանակ:
Բացի այդ, THNS-ի վրա հիմնված լիթիում-իոնային անոդները կարող են դիմակայել շատ բարձր հոսանքներին՝ մոտ 15-ից մինչև 20 Ա/գ, ապահովելով ծայրահեղ արագ լիցքավորում մոտ 9-14 վայրկյանում:Բարձր հոսանքների դեպքում հզորության պահպանումը գերազանցում է 80%-ը 10000 ցիկլից հետո:
Այս ուսումնասիրության արդյունքները ցույց են տալիս, որ 2D TiB2 նանոթերթները հարմար թեկնածուներ են երկարաժամկետ լիթիում-իոնային մարտկոցների արագ լիցքավորման համար:Նրանք նաև ընդգծում են նանոմաշտաբով մեծածավալ նյութերի առավելությունները, ինչպիսիք են TiB2-ը բարենպաստ հատկությունների համար, ներառյալ գերազանց արագության հնարավորությունը, կեղծ հզորությամբ լիցքավորման պահեստավորումը և գերազանց հեծանվային կատարումը:
Այս արագ լիցքավորման տեխնոլոգիան կարող է արագացնել էլեկտրական մեքենաների հանրահռչակումը և զգալիորեն կրճատել տարբեր շարժական էլեկտրոնային սարքերի լիցքավորման սպասման ժամանակը:Հուսով ենք, որ մեր արդյունքները կոգեշնչեն այս ոլորտում հետագա հետազոտությունները, որոնք, ի վերջո, կարող են հարմարավետություն բերել EV օգտվողներին, նվազեցնել քաղաքային օդի աղտոտվածությունը և թեթևացնել շարժական կյանքի հետ կապված սթրեսը՝ դրանով իսկ բարձրացնելով մեր հասարակության արտադրողականությունը:
Թիմը ակնկալում է, որ այս ուշագրավ տեխնոլոգիան շուտով կկիրառվի էլեկտրական մեքենաների և այլ էլեկտրոնիկայի մեջ:
Varma, A., et al.(2022) Հիերարխիկ նանոթերթեր, որոնք հիմնված են տիտանի դիբորիդի վրա՝ որպես լիթիում-իոնային մարտկոցների անոդ նյութեր.Կիրառական նանոնյութեր ACS.doi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
Այս հարցազրույցում Pittcon 2023-ին Ֆիլադելֆիայում, PA, մենք խոսեցինք դոկտոր Ջեֆրի Դիկի հետ ցածր ծավալի քիմիայի և նանոէլեկտրաքիմիական գործիքների իր աշխատանքի մասին:
Այստեղ AZoNano-ն խոսում է Drigent Acoustics-ի հետ այն առավելությունների մասին, որոնք գրաֆենը կարող է բերել ակուստիկ և աուդիո տեխնոլոգիաներին, և թե ինչպես է ընկերության հարաբերություններն իր գրաֆենի առաջատարի հետ ձևավորել նրա հաջողությունը:
Այս հարցազրույցում KLA-ի աշխատակից Բրայան Քրոուֆորդը բացատրում է այն ամենը, ինչ պետք է իմանալ նանոինտացիայի, ոլորտի ներկայիս մարտահրավերների և դրանց հաղթահարման մասին:
Նոր AUTOsample-100 ավտոմատ նմուշառիչը համատեղելի է 100 ՄՀց NMR սպեկտրոմետրերի հետ:
Vistec SB3050-2-ը գերժամանակակից էլեկտրոնային ճառագայթային լիտոգրաֆիկ համակարգ է՝ դեֆորմացվող ճառագայթային տեխնոլոգիայով՝ հետազոտությունների և մշակումների, նախատիպերի և փոքրածավալ արտադրության մեջ կիրառությունների լայն շրջանակի համար: