Gumagamit kami ng cookies upang mapabuti ang iyong karanasan.Sa pamamagitan ng patuloy na pag-browse sa site na ito, sumasang-ayon ka sa aming paggamit ng cookies.Karagdagang informasiyon.
Habang lumalaki ang industriya ng electric vehicle (EV), lumalaki din ang pagsasaliksik at pagpapaunlad ng mga de-kalidad na lithium-ion na baterya na nagpapagana sa kanila.Ang pananaliksik at pagpapalawak ng mabilis na pag-charge at pagdiskarga ng mga teknolohiya, pati na rin ang pagpapahaba ng buhay ng baterya, ay mga pangunahing gawain sa pagbuo nito.
Maraming mga kadahilanan, tulad ng mga katangian ng interface ng electrode-electrolyte, pagsasabog ng lithium ion, at porosity ng electrode, ay maaaring makatulong sa pagtagumpayan ang mga problemang ito at makamit ang mabilis na pagsingil at pinalawig na buhay.
Sa nakalipas na ilang taon, ang mga two-dimensional (2D) nanomaterial (mga istruktura ng sheet na ilang nanometer ang kapal) ay lumitaw bilang mga potensyal na anode na materyales para sa mga baterya ng lithium-ion.Ang mga nanosheet na ito ay may mataas na active site density at mataas na aspect ratio, na nag-aambag sa mabilis na pag-charge at mahuhusay na katangian ng pagbibisikleta.
Sa partikular, ang dalawang-dimensional na nanomaterial batay sa transition metal diborides (TDM) ay nakakuha ng atensyon ng siyentipikong komunidad.Salamat sa honeycomb plane ng boron atoms at multivalent transition metals, ang mga TMD ay nagpapakita ng mataas na bilis at pangmatagalang katatagan ng mga siklo ng pag-iimbak ng lithium ion.
Sa kasalukuyan, ang isang research team na pinamumunuan ni Prof. Noriyoshi Matsumi ng Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) at Prof. Kabir Jasuja ng Indian Institute of Technology (IIT) Gandhinagar ay nagsusumikap upang higit pang tuklasin ang pagiging posible ng TMD storage.
Ang grupo ay nagsagawa ng unang pilot study sa pag-iimbak ng titanium diboride (TiB2) hierarchical nanosheets (THNS) bilang anode materials para sa lithium-ion na mga baterya.Kasama sa koponan si Rajashekar Badam, dating JAIST Senior Lecturer, Koichi Higashimin, JAIST Technical Expert, Akash Varma, dating JAIST graduate student, at Dr. Asha Lisa James, IIT Gandhinagar student.
Ang mga detalye ng kanilang pananaliksik ay nai-publish sa ACS Applied Nano Materials at magiging available online sa Setyembre 19, 2022.
Ang TGNS ay nakuha sa pamamagitan ng oksihenasyon ng TiB2 powder na may hydrogen peroxide na sinusundan ng centrifugation at lyophilization ng solusyon.
Ang namumukod-tangi sa aming trabaho ay ang scalability ng mga pamamaraan na binuo para i-synthesize ang mga TiB2 nanosheet na ito.Upang gawing tangible technology ang anumang nanomaterial, ang scalability ay ang limiting factor.Ang aming sintetikong pamamaraan ay nangangailangan lamang ng pagkabalisa at hindi nangangailangan ng mga sopistikadong kagamitan.Ito ay dahil sa pag-dissolution at recrystallization na gawi ng TiB2, na isang hindi sinasadyang pagtuklas na ginagawang isang magandang tulay ang gawaing ito mula sa lab hanggang sa field.
Kasunod nito, ang mga mananaliksik ay nagdisenyo ng anode lithium-ion half cell gamit ang THNS bilang anode active material at sinisiyasat ang charge storage properties ng THNS-based anode.
Nalaman ng mga mananaliksik na ang anode na nakabatay sa THNS ay may mataas na kapasidad sa paglabas na 380 mAh/g sa kasalukuyang density na 0.025 A/g lamang.Bilang karagdagan, napansin nila ang kapasidad ng paglabas na 174mAh/g sa isang mataas na kasalukuyang density ng 1A/g, isang pagpapanatili ng kapasidad na 89.7%, at isang oras ng pagsingil na 10 minuto pagkatapos ng 1000 na mga cycle.
Bilang karagdagan, ang mga lithium-ion anode na nakabatay sa THNS ay maaaring makatiis ng napakataas na alon, mula sa humigit-kumulang 15 hanggang 20 A/g, na nagbibigay ng napakabilis na pagsingil sa loob ng humigit-kumulang 9-14 na segundo.Sa mataas na agos, ang pagpapanatili ng kapasidad ay lumampas sa 80% pagkatapos ng 10,000 cycle.
Ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay nagpapakita na ang 2D TiB2 nanosheet ay angkop na mga kandidato para sa mabilis na pag-charge ng mahabang buhay na mga baterya ng lithium-ion.Itinatampok din nila ang mga benepisyo ng nanoscale bulk material tulad ng TiB2 para sa mga paborableng katangian kabilang ang mahusay na kakayahan sa mataas na bilis, pseudocapacitive charge storage at mahusay na pagganap ng pagbibisikleta.
Ang teknolohiyang ito ng mabilis na pag-charge ay maaaring mapabilis ang pagpapasikat ng mga de-koryenteng sasakyan at lubos na mabawasan ang oras ng paghihintay para sa pag-charge ng iba't ibang mga mobile electronic device.Umaasa kami na ang aming mga resulta ay magbibigay inspirasyon sa karagdagang pananaliksik sa lugar na ito, na sa huli ay maaaring magdulot ng kaginhawahan sa mga gumagamit ng EV, mabawasan ang polusyon sa hangin sa lungsod, at maibsan ang stress na nauugnay sa mobile na buhay, at sa gayon ay madaragdagan ang produktibidad ng ating lipunan.
Inaasahan ng koponan na ang kahanga-hangang teknolohiyang ito ay magagamit sa mga de-koryenteng sasakyan at iba pang mga electronics sa lalong madaling panahon.
Varma, A., et al.(2022) Hierarchical nanosheet batay sa titanium diboride bilang anode materials para sa lithium-ion na mga baterya.Inilapat na nanomaterial ACS.doi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
Sa panayam na ito sa Pittcon 2023 sa Philadelphia, PA, nakipag-usap kami kay Dr. Jeffrey Dick tungkol sa kanyang trabaho sa low volume chemistry at nanoelectrochemical tool.
Dito, nakikipag-usap ang AZoNano sa Drigent Acoustics tungkol sa mga benepisyong maidudulot ng graphene sa teknolohiya ng acoustic at audio, at kung paano nahubog ng relasyon ng kumpanya sa graphene flagship nito ang tagumpay nito.
Sa panayam na ito, ipinaliwanag ni Brian Crawford ng KLA ang lahat ng dapat malaman tungkol sa nanoindentation, ang mga kasalukuyang hamon na kinakaharap sa larangan, at kung paano malalampasan ang mga ito.
Ang bagong AUTOsample-100 autosampler ay tugma sa benchtop 100 MHz NMR spectrometers.
Ang Vistec SB3050-2 ay isang state-of-the-art na e-beam lithography system na may deformable beam na teknolohiya para sa malawak na hanay ng mga aplikasyon sa pananaliksik at pagpapaunlad, prototyping at small-scale production.