Nuacht Tionscail

Feabhsaíonn Dearadh Catóide Nua Feidhmíocht Battery na Chéad Ghlúine Eile go suntasach

2021-06-16
TOPICS:
Teicneolaíocht Ceallraí, Fuinneamh, Nanaitheicneolaíocht
Le HONG KONG OLLSCOIL EOLAÍOCHTA AGUS TEICNEOLAÍOCHTA NOLLAIG 26, 2020



Réiteach uile-i-amháin do straitéis dearaidh óstach macrópach le suíomhanna ceangailteacha deiridh dúbailte. Creidmheas: HKUST

Tá foireann faoi stiúir Cheong Ying Chan Ollamh le hInnealtóireacht agus Comhshaol An tOllamh ZHAO Tianshou, Cathaoirleach Ollamh le hInnealtóireacht Mheicniúil agus Aeraspáis agus Stiúrthóir Institiúid Fuinnimh HKUST, tar éis coincheap nua dearaidh catóide a mholadh do cheallraí litiam “sulfair (Liâ”) a fheabhsaíonn feidhmíocht an chineáil seo den chéad ghlúin eile a bhfuil gealladh fúthu.

Meastar go bhfuil cadhnraí Liâ mar roghanna malartacha tarraingteacha ar chadhnraí litiam-ian (Li-ian) a úsáidtear go coitianta i bhfóin chliste, feithiclí leictreacha agus drones. Tá siad ar eolas mar gheall ar a ndlús ardfhuinnimh cé go bhfuil a bpríomh-chomhpháirt, sulfair, flúirseach, éadrom, saor agus neamhurchóideacha ó thaobh an chomhshaoil ​​de.

D’fhéadfadh cadhnraí Liâ “dlús fuinnimh os cionn 500 Wh / kg a thairiscint, i bhfad níos fearr ná cadhnraí Li-ian a shroicheann a dteorainn ag 300 Wh / kg. Ciallaíonn an dlús fuinnimh níos airde gur féidir an raon tiomána thart ar 400km d’fheithicil leictreach atá faoi thiomáint ag cadhnraí Li-ian a leathnú go mór go 600-800km má tá sí faoi thiomáint ag cadhnraí Liâ.

Cé go bhfuil torthaí corraitheacha ar chadhnraí Liâ S bainte amach ag taighdeoirí ar fud an domhain, tá bearna mhór ann fós idir taighde saotharlainne agus tráchtálú na teicneolaíochta ar scála tionsclaíoch. Príomhcheist amháin is ea éifeacht tointeála polaisiúicríd cadhnraí Li-S is cúis le sceitheadh ​​forásach ábhar gníomhach ón gcatóid agus creimeadh litiam, agus saolré gairid don cheallraí mar thoradh air. I measc na ndúshlán eile tá an méid leictrilít sa cheallraí a laghdú agus feidhmíocht chobhsaí na ceallraí a choinneáil.

Chun aghaidh a thabhairt ar na saincheisteanna seo, chomhoibrigh foireann an Ollaimh Zhao le taighdeoirí idirnáisiúnta chun coincheap dearaidh catóide a mholadh a d’fhéadfadh feidhmíocht mhaith ceallraí Liâ a bhaint amach.

Is féidir leis an óstach macrópach ard-dhírithe freastal ar an sulfair go haonfhoirmeach agus tá suíomhanna gníomhacha flúirseacha leabaithe taobh istigh den óstach chun an polaisiúicríd a ionsú go docht, deireadh a chur leis an éifeacht tointeála agus creimeadh miotail litiam. Trí phrionsabal dearaidh a thabhairt suas maidir le catóide sulfair i gcadhnraí Li, mhéadaigh an chomhfhoireann dlús fuinnimh na gcadhnraí agus rinne siad céim mhór i dtreo thionscal na gcadhnraí.

“Táimid fós i lár taighde bunúsach sa réimse seo,” a dúirt an tOllamh Zhao. “Cibé ar bith, is céim mhór é ár gcoincheap dearaidh leictreoid núíosaigh agus an dul chun cinn gaolmhar i bhfeidhmíocht i dtreo úsáid phraiticiúil ceallraí na chéad ghlúine eile atá níos cumhachtaí agus níos fadtéarmaí ná cadhnraí litiam-ian an lae inniu.” €

Foilsíodh a gcuid oibre taighde le déanaí i Nature Nanotechnology.

Tagairt: â € œCillín pouch sulfair ardfhuinnimh agus fada rothaíochta - trí chatóid catalaíoch macrópach le suíomhanna ceangailteacha deiridh dúbailte ”le Chen Zhao, Gui-Liang Xu, Zhou Yu, Leicheng Zhang, Inhui Hwang, Yu-Xue Mo, Yuxun Ren, Lei Cheng, Cheng-Jun Sun, Yang Ren, Xiaobing Zuo, Jun-Tao Li, Shi-Gang Sun, Khalil Amine agus Tianshou Zhao, 3 Nollaig 2020, Nanaitheicneolaíocht an Dúlra.
DOI: 10.1038 / s41565-020-00829-5

I measc bhaill foirne HKUST tá an tOllamh Zhao agus a mhic léinn PhD reatha ZHAO Chen, ZHANG Leicheng, agus iar-mhac léinn PhD REN Yuxun (céimí 2019). I measc na gcomhoibritheoirí eile tá taighdeoirí ó Shaotharlann Náisiúnta Argonne agus Ollscoil Stanford sna SA, Ollscoil Xiamen i Mórthír na Síne, agus Ollscoil Imam Abdulrahman Bin Faisal san Araib Shádach.