Kami menggunakan cookie untuk meningkatkan pengalaman Anda.Dengan terus menelusuri situs ini, Anda menyetujui penggunaan cookie kami.Informasi lebih lanjut.
Seiring berkembangnya industri kendaraan listrik (EV), penelitian dan pengembangan baterai lithium-ion berkualitas tinggi yang menjadi sumber tenaganya juga meningkat.Penelitian dan perluasan teknologi pengisian dan pengosongan cepat, serta memperpanjang masa pakai baterai, merupakan tugas utama dalam pengembangannya.
Beberapa faktor, seperti karakteristik antarmuka elektroda-elektrolit, difusi ion litium, dan porositas elektroda, dapat membantu mengatasi masalah ini dan mencapai pengisian daya yang cepat serta masa pakai yang lebih lama.
Selama beberapa tahun terakhir, material nano dua dimensi (2D) (struktur lembaran setebal beberapa nanometer) telah muncul sebagai material anoda potensial untuk baterai lithium-ion.Lembaran nano ini memiliki kepadatan situs aktif yang tinggi dan rasio aspek tinggi, yang berkontribusi terhadap pengisian daya cepat dan karakteristik perputaran yang sangat baik.
Secara khusus, material nano dua dimensi berdasarkan logam transisi diborida (TDM) menarik perhatian komunitas ilmiah.Berkat bidang sarang lebah atom boron dan logam transisi multivalen, TMD menunjukkan kecepatan tinggi dan stabilitas siklus penyimpanan ion litium dalam jangka panjang.
Saat ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Prof Noriyoshi Matsumi dari Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) dan Prof Kabir Jasuja dari Indian Institute of Technology (IIT) Gandhinagar sedang berupaya untuk mengeksplorasi lebih lanjut kelayakan penyimpanan TMD.
Kelompok ini telah melakukan studi percontohan pertama pada penyimpanan nanosheet hierarki titanium diborida (TiB2) (THNS) sebagai bahan anoda untuk baterai lithium-ion.Tim tersebut antara lain Rajashekar Badam, mantan Dosen Senior JAIST, Koichi Higashimin, Pakar Teknis JAIST, Akash Varma, mantan mahasiswa pascasarjana JAIST, dan Dr. Asha Lisa James, mahasiswa IIT Gandhinagar.
Detail penelitian mereka telah dipublikasikan di ACS Applied Nano Materials dan akan tersedia online pada 19 September 2022.
TGNS diperoleh dengan oksidasi bubuk TiB2 dengan hidrogen peroksida diikuti dengan sentrifugasi dan liofilisasi larutan.
Apa yang membuat pekerjaan kami menonjol adalah skalabilitas metode yang dikembangkan untuk mensintesis lembaran nano TiB2 ini.Untuk mengubah material nano menjadi teknologi nyata, skalabilitas adalah faktor pembatasnya.Metode sintetik kami hanya memerlukan agitasi dan tidak memerlukan peralatan canggih.Hal ini disebabkan oleh perilaku pembubaran dan rekristalisasi TiB2, yang merupakan penemuan tidak disengaja yang menjadikan pekerjaan ini sebagai jembatan yang menjanjikan dari laboratorium ke lapangan.
Selanjutnya, para peneliti merancang setengah sel lithium-ion anoda menggunakan THNS sebagai bahan aktif anoda dan menyelidiki sifat penyimpanan muatan dari anoda berbasis THNS.
Para peneliti mengetahui bahwa anoda berbasis THNS memiliki kapasitas pelepasan yang tinggi yaitu 380 mAh/g pada kepadatan arus hanya 0,025 A/g.Selain itu, mereka mengamati kapasitas pengosongan 174mAh/g pada kepadatan arus tinggi 1A/g, retensi kapasitas 89,7%, dan waktu pengisian 10 menit setelah 1000 siklus.
Selain itu, anoda litium-ion berbasis THNS dapat menahan arus yang sangat tinggi, sekitar 15 hingga 20 A/g, menyediakan pengisian daya ultra cepat dalam waktu sekitar 9-14 detik.Pada arus tinggi, retensi kapasitas melebihi 80% setelah 10.000 siklus.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa lembaran nano TiB2 2D adalah kandidat yang cocok untuk pengisian cepat baterai lithium-ion yang tahan lama.Mereka juga menyoroti manfaat material massal skala nano seperti TiB2 untuk sifat yang menguntungkan termasuk kemampuan kecepatan tinggi yang sangat baik, penyimpanan muatan pseudocapacitive dan kinerja bersepeda yang sangat baik.
Teknologi pengisian cepat ini dapat mempercepat mempopulerkan kendaraan listrik dan sangat mengurangi waktu tunggu untuk mengisi daya berbagai perangkat elektronik seluler.Kami berharap hasil penelitian kami akan menginspirasi penelitian lebih lanjut di bidang ini, yang pada akhirnya dapat memberikan kenyamanan bagi pengguna kendaraan listrik, mengurangi polusi udara perkotaan, dan mengurangi stres yang terkait dengan kehidupan mobile, sehingga meningkatkan produktivitas masyarakat kita.
Tim berharap teknologi luar biasa ini dapat segera digunakan pada kendaraan listrik dan elektronik lainnya.
Varma, A., dkk.(2022) Lembar nano hierarki berdasarkan titanium diborida sebagai bahan anoda untuk baterai lithium-ion.ACS bahan nano terapan.doi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
Dalam wawancara di Pittcon 2023 di Philadelphia, PA, kami berbicara dengan Dr. Jeffrey Dick tentang karyanya di bidang kimia volume rendah dan alat nanoelektrokimia.
Di sini, AZoNano berbicara dengan Drigent Acoustics tentang manfaat graphene terhadap teknologi akustik dan audio, dan bagaimana hubungan perusahaan dengan produk unggulan graphene telah membentuk kesuksesannya.
Dalam wawancara ini, Brian Crawford dari KLA menjelaskan segala hal yang perlu diketahui tentang nanoindentasi, tantangan yang dihadapi saat ini di lapangan, dan cara mengatasinya.
Autosampler AUTOsample-100 baru kompatibel dengan spektrometer NMR 100 MHz benchtop.
Vistec SB3050-2 adalah sistem litografi e-beam yang canggih dengan teknologi sinar yang dapat dideformasi untuk berbagai aplikasi dalam penelitian dan pengembangan, pembuatan prototipe, dan produksi skala kecil.