Useful content

Учените са разработили прототип на литиево-йонна батерия с вода като електролит

click fraud protection

Изследователски екип от държавния университет в Йокохама (Япония) представи на обществеността прототип на литиево-йонна батерия, която използва обикновена вода като електролит. Именно за това развитие и неговите перспективи в бъдеще ще се говори в настоящия материал.

Учените са разработили прототип на литиево-йонна батерия с вода като електролит

Защо литиево-йонните батерии постоянно искат да се надграждат?

Сега е много трудно да се намери електрически уред, който не използва батерии. Класическите литиево-йонни батерии имат отличен капацитет и са в състояние да издържат на голям брой цикли на разреждане/зареждане с минимална загуба на първоначалния капацитет.

Но класическите батерии имат един значителен недостатък. Ако корпусът на батерията е повреден, използваният електролит (направен от органични разтворители) е силно запалим.

Затова японски учени решиха да премахнат този очевиден недостатък, като заменят електролита с обикновена вода. И това направиха в крайна сметка.

На какво е способна една прототипна литиево-йонна батерия с вода като електролит

В хода на многобройни експерименти японски инженери са установили, че използването на молибденов оксид е неорганично съединение, включващо кислородът в отрицателния електрод гарантира достатъчно високо ниво на производителност, напълно достатъчно за търговски цели приложение.

instagram viewer

За да елиминират напълно самата възможност за пожар, инженерите решават да използват обикновена вода като електролит. И за да поддържаме ефективността, трябваше да работим и върху материалите на електродите.

Характеристики Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Криви на зареждане/разреждане (неводна клетка) за стартиране на Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (B) SOXPES спектри на основните нива на C 1s и O 1s в пробата преди и след накисване във вода. (C) Криви на зареждане/разреждане на Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 след накисване във вода. (D) Карти на рентгенова дифракция (XRD) на пробата преди и след накисване във вода и енергийно дисперсионна рентгенова спектроскопия (EDX) елементарни карти на пробата след накисване във вода. Също така е показана схематична илюстрация на кристалната структура на Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2, конструирана с помощта на програмата VESTA (33). (E) Циклични волтамограми на Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 в 21 m LiTFSA при скорост на сканиране от 0,2 mV s -1. Синята вертикална линия показва най-ниската потенциална граница, налична за воден LiTFSA електролит 21 m. (F) Циклично волтамограми на Li1,05 Mn 1,95 O 4 и Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 в 21 m LiTFSA (плътни линии) и 1 M LiPF 6 / EC: DMC (пунктирани линии) съответно.
Характеристики Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Криви на зареждане/разреждане (неводна клетка) за стартиране на Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (B) SOXPES спектри на основните нива на C 1s и O 1s в пробата преди и след накисване във вода. (C) Криви на зареждане/разреждане на Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 след накисване във вода. (D) Карти на рентгенова дифракция (XRD) на пробата преди и след накисване във вода и енергийно дисперсионна рентгенова спектроскопия (EDX) елементарни карти на пробата след накисване във вода. Също така е показана схематична илюстрация на кристалната структура на Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2, конструирана с помощта на програмата VESTA (33). (E) Циклични волтамограми на Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 в 21 m LiTFSA при скорост на сканиране от 0,2 mV s -1. Синята вертикална линия показва най-ниската потенциална граница, налична за воден LiTFSA електролит 21 m. (F) Циклично волтамограми на Li1,05 Mn 1,95 O 4 и Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 в 21 m LiTFSA (плътни линии) и 1 M LiPF 6 / EC: DMC (пунктирани линии) съответно.

Резултатът е работещ прототип на литиево-йонна батерия. Допълнителни тестове показаха, че след 2000 цикъла на зареждане/разреждане, капацитетът на прототипа е намален само с 30% от първоначалния му капацитет.

Изглежда, че е просто перфектната литиево-йонна батерия. Но има само един недостатък - специфичното тегло на енергията и работното напрежение са почти два пъти по-ниски от тези на класическите литиево-йонни батерии.

Къде могат да се използват такива батерии?

Учените предполагат, че техните батерии с вода като електролит могат да намерят пълноценни търговски приложения. Така че се предполага, че такива батерии могат да се използват в системи за съхранение на "зелени" източници на енергия.

Също така, такива батерии могат да се използват в обществения електрически транспорт и друга инфраструктура, която не изисква създаване на високо напрежение и пикова работа.

Е, ще изчакаме пускането на литиево-йонни батерии с вода като електролит на широкия пазар. Ако материалът ви е харесал, не забравяйте да го оцените и да се абонирате за канала. Благодаря за вниманието!

Изолация по коловоз: по-добра изолация

Изолация по коловоз: по-добра изолация

За да се запишете на отопление, по-добре е да се мисли предварително за нагревателя. Въпреки, че ...

Прочетете още

Полезни неща за жив кухненски дизайн, цветове и декор

Съвсем наскоро, докато планирах малък ремонт в кухнята, научих, че измислянето на дизайн, преди в...

Прочетете още

Полезен крил масло

Полезен крил масло

Ползи и вреди на крил масло все още не е добре изследвани. Този продукт се появи на пазара на дие...

Прочетете още

Instagram story viewer