Nuacht Tionscail

Ceannródaíocht Ábhar Nua do Chadhnraí Stát Soladach Fad-voltais Cobhsaí

2021-06-16
TOPICS:
Teicneolaíocht Ceallraí, Fuinneamh, Eolaíocht Ábhar, Nanaitheicneolaíocht, Coitianta, UCSD, Cadhnraí
Le OLLSCOIL NA CALIFORNIA - SAN DIEGO FEABHRA 23, 2021



Dhearadh agus mhonaraigh foireann taighdeoirí seoltóir nua sóidiam-ian do chadhnraí ian sóidiam staid sholadach atá seasmhach nuair a ionchorpraítear iad i gcatóidí ocsaíd ardvoltais. D’fhéadfadh an leictrilít sholadach nua seo éifeachtúlacht agus saolré an aicme cadhnraí seo a fheabhsú go suntasach. Mhair cruthúnas ar cheallraí coincheapa a tógadh leis an ábhar nua os cionn 1000 timthriall agus choinnigh sé 89.3% dá hacmhainn - feidhmíocht nach raibh comhoiriúnach le cadhnraí sóidiam stáit sholadacha go dtí seo.

Sonraíonn taighdeoirí a gcuid torthaí in eagrán 23 Feabhra, 2021 de Nature Communications.

Geallann cadhnraí stáit sholadacha go mbeidh cadhnraí níos sábháilte, níos saoire agus níos faide ann. Tá gealladh faoi leith ag ceimiceáin ian sóidiam toisc go bhfuil sóidiam ar chostas íseal agus flúirseach, seachas an litiam atá riachtanach do chadhnraí litiam-ian, a dhéantar a ghearradh ar chostas ard comhshaoil. Is é an sprioc cadhnraí a thógáil is féidir a úsáid in iarratais stórála fuinnimh eangaí ar mhórscála, go háirithe chun cumhacht a ghineann foinsí fuinnimh in-athnuaite a stóráil chun buaicéileamh a mhaolú.

“Teastaíonn ó chadhnraí go gcosnóidh cadhnraí ag leibhéal na gcill $ 30 go $ 50 in aghaidh an kWh, â € thart ar aon trian go dtí an cúigiú cuid den mhéid a chosnaíonn sé inniu, a dúirt Shirley Meng, ollamh le nana-innealtóireacht in Ollscoil California San Diego , agus duine de na húdair chomhfhreagracha sa pháipéar. “Ní stadfaimid go dtí go sroichfimid é.”



Taispeántar aonad ZrCl6 anseo ag rothlú, ag cruthú folúntais, a mhéadaíonn an seoltacht. Creidmheas: Ollscoil California.

Is comhoibriú é an obair idir taighdeoirí ag UC San Diego agus UC Santa Barbara, Ollscoil Stony Brook, Ionad TCG um Thaighde agus Oideachas in Eolaíocht agus Teicneolaíocht i Kolkata, an India, agus Shell International Exploration, Inc.

Maidir leis an gceallraí a thuairiscítear sa staidéar Nature Communications, reáchtáil taighdeoirí faoi stiúir an ollamh nana-innealtóireachta UC San Diego Shyue Ping Ong sraith insamhaltaí ríomhaireachta atá á gcumhachtú ag samhail foghlama meaisín chun a scagadh cén cheimic a mbeadh an teaglaim cheart airíonna aici do cheallraí soladach stáit le catóide ocsaíd. Chomh luath agus a roghnaíodh ábhar mar iarrthóir maith, rinne grúpa taighde Meng, a thástáil agus a thréith go turgnamhach chun a airíonna leictriceimiceacha a chinneadh.

Trí atarlú go tapa idir ríomh agus turgnamh, shocraigh foireann UC SanDiego ar aicme seoltóirí sóidiam hailíd atá comhdhéanta de sóidiam, yitriam, siorcóiniam agus clóiríd. Bhí an t-ábhar, a d'ainmnigh siad NYZC, seasmhach go leictreamaiceolaíoch agus comhoiriúnach go ceimiceach leis na catóide ocsaíd a úsáidtear i gcadhnraí sóidiam-ian voltais níos airde. Ansin shroich an fhoireann taighdeoirí ag UC Santa Barbara chun staidéar agus tuiscint a fháil ar airíonna struchtúracha agus iompar an ábhair nua seo.



I measc na gcéad chéimeanna eile tá iniúchadh a dhéanamh ar ionadacháin eile do na hábhair hailíd seo agus dlús cumhachta foriomlán na ceallraí a mhéadú, chomh maith le bheith ag obair chun an próiseas monaraíochta a mhéadú.


Tagairt: “Comhdhúil leictrilít soladach catóide-soladach do chadhnraí sóidiam-ian staid sholad ardvoltais, saolré fada le Erik A. Wu, Swastika Banerjee, Hanmei Tang, Peter M. Richardson, Jean- Marie Doux, Ji Qi, Zhuoying Zhu, Antonin Grenier, Yixuan Li, Enyue Zhao, Grayson Deysher, Elias Sebti, Han Nguyen, Ryan Stephens, Guy Verbist, Karena W. Chapman, Raphaële J. Clément, Abhik Banerjee, Ying Shirley Meng agus Shyue Ping Ong, 23 Feabhra 2021, Nature Communications.
DOI: 10.1038 / s41467-021-21488-7

Tá an teicneolaíocht ceadúnaithe ag UNIGRID, tosaithe a chomhbhunaigh an tOllamh Innealtóireachta Nanano UC San Diego Zheng Chen; Erik Wu, Ph.D. alumnus ó ghrúpa taighde Meng; agus Darren H. S. Tan, duine de Ph.D., Meng. daltai. Is é Meng comhairleoir teicniúil na cuideachta.

Chuir an Institiúid Fuinnimh & Bitheolaíochtaí maoiniú ar fáil chun tacú leis an obair seo tríd an gclár EBI-Shell agus NSF.