Ми використовуємо файли cookie, щоб покращити ваш досвід.Продовжуючи перегляд цього сайту, ви погоджуєтесь на використання файлів cookie.Більше інформації.
У міру розвитку індустрії електромобілів (EV) зростає дослідження та розробка високоякісних літій-іонних акумуляторів, які їх живлять.Дослідження та розширення технологій швидкої зарядки та розрядки, а також продовження терміну служби батареї є ключовими завданнями в її розвитку.
Кілька факторів, таких як характеристики інтерфейсу електрод-електроліт, дифузія іонів літію та пористість електрода, можуть допомогти подолати ці проблеми та досягти швидкої зарядки та подовження терміну служби.
За останні кілька років двовимірні (2D) наноматеріали (листові структури товщиною в кілька нанометрів) з’явилися як потенційні анодні матеріали для літій-іонних батарей.Ці нанопластини мають високу щільність активного центру та високе співвідношення сторін, що сприяє швидкій зарядці та чудовим циклічним характеристикам.
Зокрема, увагу наукової спільноти привернули двовимірні наноматеріали на основі диборидів перехідних металів (TDM).Завдяки стільниковій площині атомів бору та багатовалентних перехідних металів TMD демонструють високу швидкість і довготривалу стабільність циклів зберігання іонів літію.
В даний час дослідницька група під керівництвом професора Норійоші Мацумі з Японського передового інституту науки і технологій (JAIST) і професора Кабіра Джасуджі з Індійського технологічного інституту (IIT) Гандінагар працює над подальшим вивченням можливості зберігання TMD.
Група провела перше пілотне дослідження щодо зберігання ієрархічних нанолистів (THNS) дибориду титану (TiB2) як анодних матеріалів для літій-іонних батарей.До команди увійшли Раджашекар Бадам, колишній старший викладач JAIST, Коічі Хігасімін, технічний експерт JAIST, Акаш Варма, колишній аспірант JAIST, і доктор Аша Ліза Джеймс, студентка IIT Gandhinagar.
Деталі їх дослідження були опубліковані в ACS Applied Nano Materials і будуть доступні онлайн 19 вересня 2022 року.
ТГНС отримували окисленням порошку TiB2 пероксидом водню з подальшим центрифугуванням і ліофілізацією розчину.
Що виділяє нашу роботу, так це масштабованість методів, розроблених для синтезу цих нанолистів TiB2.Щоб перетворити будь-який наноматеріал у відчутну технологію, обмежуючим фактором є масштабованість.Наш синтетичний метод вимагає лише перемішування та не потребує складного обладнання.Це пов’язано з поведінкою TiB2 щодо розчинення та перекристалізації, що є випадковим відкриттям, що робить цю роботу перспективним мостом із лабораторії в поле.
Згодом дослідники розробили анодний літій-іонний напівелемент, використовуючи THNS як активний матеріал анода, і дослідили властивості анода на основі THNS для зберігання заряду.
Дослідники дізналися, що анод на основі THNS має високу розрядну ємність 380 мАг/г при щільності струму лише 0,025 А/г.Крім того, вони спостерігали розрядну ємність 174 мАг/г при високій щільності струму 1 А/г, збереження ємності 89,7% і час зарядки 10 хвилин після 1000 циклів.
Крім того, літій-іонні аноди на основі THNS можуть витримувати дуже високі струми, приблизно від 15 до 20 А/г, забезпечуючи надшвидку зарядку приблизно за 9-14 секунд.При великих струмах збереження ємності перевищує 80% після 10 000 циклів.
Результати цього дослідження показують, що 2D нанопласти TiB2 є придатними кандидатами для швидкої зарядки довготривалих літій-іонних акумуляторів.Вони також підкреслюють переваги нанорозмірних сипучих матеріалів, таких як TiB2, щодо сприятливих властивостей, включаючи чудову високу швидкість, псевдоємнісне накопичення заряду та відмінну циклічну продуктивність.
Ця технологія швидкої зарядки може прискорити популяризацію електромобілів і значно скоротити час очікування для зарядки різних мобільних електронних пристроїв.Ми сподіваємося, що наші результати надихнуть на подальші дослідження в цій галузі, які, зрештою, можуть принести користувачам електромобілів зручність, зменшити забруднення повітря в містах і зменшити стрес, пов’язаний з мобільним життям, тим самим підвищивши продуктивність нашого суспільства.
Команда очікує, що ця чудова технологія незабаром буде використана в електромобілях та іншій електроніці.
Варма А. та ін.(2022) Ієрархічні нанолисти на основі дібориду титану як анодні матеріали для літій-іонних батарей.Прикладні наноматеріали АСУ.doi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
У цьому інтерв’ю на Pittcon 2023 у Філадельфії, штат Пенсильванія, ми поговорили з доктором Джеффрі Діком про його роботу в області хімії малого обсягу та наноелектрохімічних інструментів.
Тут AZoNano розмовляє з Drigent Acoustics про переваги, які графен може принести акустичним і аудіотехнологіям, і про те, як відносини компанії з графеновим флагманом сформували її успіх.
У цьому інтерв’ю Брайан Кроуфорд з KLA пояснює все, що потрібно знати про наноіндентування, поточні проблеми, з якими стикається ця сфера, і як їх подолати.
Новий автосамплер AUTOsample-100 сумісний із настільними ЯМР-спектрометрами 100 МГц.
Vistec SB3050-2 — це найсучасніша система електронно-променевої літографії з технологією деформованого променя для широкого спектру застосувань у дослідженнях і розробках, створенні прототипів і дрібносерійному виробництві.