Vi bruker informasjonskapsler for å forbedre opplevelsen din.Ved å fortsette å surfe på denne siden godtar du vår bruk av informasjonskapsler.Mer informasjon.
Ettersom elbilindustrien (EV) vokser, vokser også forskningen og utviklingen av høykvalitets litiumionbatterier som driver dem.Forskning og utvidelse av teknologier for hurtiglading og utlading, samt forlengelse av batterilevetiden, er nøkkeloppgaver i utviklingen.
Flere faktorer, som elektrode-elektrolyttgrensesnittkarakteristikk, litiumionediffusjon og elektrodeporøsitet, kan bidra til å overvinne disse problemene og oppnå rask lading og forlenget levetid.
I løpet av de siste årene har todimensjonale (2D) nanomaterialer (arkstrukturer noen få nanometer tykke) dukket opp som potensielle anodematerialer for litiumionbatterier.Disse nanoarkene har en høy tetthet på aktive steder og høyt sideforhold, som bidrar til rask lading og utmerkede sykkelegenskaper.
Spesielt todimensjonale nanomaterialer basert på overgangsmetalldiborider (TDM) tiltrakk seg oppmerksomheten til det vitenskapelige samfunnet.Takket være honeycomb-planene til boratomer og multivalente overgangsmetaller, viser TMD-er høy hastighet og langsiktig stabilitet i litiumion-lagringssykluser.
For tiden jobber et forskerteam ledet av prof. Noriyoshi Matsumi fra Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) og prof. Kabir Jasuja fra Indian Institute of Technology (IIT) Gandhinagar med å utforske mulighetene for TMD-lagring ytterligere.
Gruppen har utført den første pilotstudien på lagring av titandiborid (TiB2) hierarkiske nanoark (THNS) som anodematerialer for litium-ion-batterier.Teamet inkluderte Rajashekar Badam, tidligere JAIST seniorlektor, Koichi Higashimin, JAIST teknisk ekspert, Akash Varma, tidligere JAIST graduate student, og Dr. Asha Lisa James, IIT Gandhinagar student.
Detaljer om forskningen deres er publisert i ACS Applied Nano Materials og vil være tilgjengelig online 19. september 2022.
TGNS ble oppnådd ved oksidasjon av TiB2-pulver med hydrogenperoksid etterfulgt av sentrifugering og lyofilisering av løsningen.
Det som gjør arbeidet vårt skiller seg ut er skalerbarheten til metodene utviklet for å syntetisere disse TiB2 nanoarkene.For å gjøre ethvert nanomateriale til en håndgripelig teknologi, er skalerbarhet den begrensende faktoren.Vår syntetiske metode krever kun omrøring og krever ikke sofistikert utstyr.Dette skyldes oppløsnings- og rekrystalliseringsatferden til TiB2, som er en tilfeldig oppdagelse som gjør dette arbeidet til en lovende bro fra laboratoriet til feltet.
Deretter designet forskerne en anode litium-ion halvcelle ved å bruke THNS som det aktive anodematerialet og undersøkte ladningslagringsegenskapene til den THNS-baserte anoden.
Forskerne fant ut at den THNS-baserte anoden har en høy utladningskapasitet på 380 mAh/g ved en strømtetthet på bare 0,025 A/g.I tillegg observerte de en utladningskapasitet på 174mAh/g ved en høy strømtetthet på 1A/g, en kapasitetsbevaring på 89,7 % og en ladetid på 10 minutter etter 1000 sykluser.
I tillegg tåler THNS-baserte litium-ion-anoder svært høye strømmer, fra ca. 15 til 20 A/g, og gir ultrarask lading på ca. 9-14 sekunder.Ved høye strømmer overstiger kapasitetsretensjonen 80 % etter 10 000 sykluser.
Resultatene av denne studien viser at 2D TiB2 nanoark er egnede kandidater for hurtiglading av litium-ion-batterier med lang levetid.De fremhever også fordelene med nanoskala bulkmaterialer som TiB2 for gunstige egenskaper, inkludert utmerket høyhastighetskapasitet, pseudokapasitiv ladningslagring og utmerket sykkelytelse.
Denne hurtigladeteknologien kan akselerere populariseringen av elektriske kjøretøy og redusere ventetiden for lading av ulike mobile elektroniske enheter.Vi håper at resultatene våre vil inspirere til videre forskning på dette området, som til syvende og sist kan gi bekvemmelighet for EV-brukere, redusere urban luftforurensning og lindre stresset forbundet med mobilt liv, og dermed øke produktiviteten i samfunnet vårt.
Teamet forventer at denne bemerkelsesverdige teknologien snart vil bli brukt i elektriske kjøretøy og annen elektronikk.
Varma, A., et al.(2022) Hierarkiske nanoark basert på titandiborid som anodematerialer for litiumionbatterier.Anvendte nanomaterialer ACS.doi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
I dette intervjuet på Pittcon 2023 i Philadelphia, PA, snakket vi med Dr. Jeffrey Dick om hans arbeid innen lavvolumkjemi og nanoelektrokjemiske verktøy.
Her snakker AZoNano med Drigent Acoustics om fordelene grafen kan gi til akustisk og lydteknologi, og hvordan selskapets forhold til sitt grafenflaggskip har formet suksessen.
I dette intervjuet forklarer Brian Crawford fra KLA alt som er å vite om nanoindentasjon, de aktuelle utfordringene feltet står overfor, og hvordan man kan overvinne dem.
Den nye AUTOsample-100 autosampleren er kompatibel med benchtop 100 MHz NMR-spektrometre.
Vistec SB3050-2 er et toppmoderne e-beam litografisystem med deformerbar stråleteknologi for et bredt spekter av bruksområder innen forskning og utvikling, prototyping og småskala produksjon.