Nuacht Tionscail

Cumasaíonn Teicneolaíocht Battery Nua Carranna Leictreacha a Mhuirir Suas le 90% i díreach 6 nóiméad

2021-06-16
TOPICS:
Teicneolaíocht Ceallraí, Fuinneamh, Litiam-ian, Fisic Mhóilíneach, Nanaitheicneolaíocht, Ollscoil Eolaíochta & Teicneolaíochta Pohang
Le OLLSCOIL EOLAÍOCHTA & TEICNEOLAÍOCHTA POHANG (POSTECH) DEIREADH FÓMHAIR 28, 2020



Le Telsa chun tosaigh, tá margadh na bhfeithiclí leictreacha ag fás ar fud an domhain. Murab ionann agus gluaisteáin thraidisiúnta a úsáideann innill dócháin inmheánaigh, is iad cadhnraí ian litiam amháin a ghluaiseann gluaisteáin leictreacha, mar sin sainmhíníonn feidhmíocht na ceallraí feidhmíocht fhoriomlán an ghluaisteáin. Mar sin féin, tá constaicí fós le sárú ag amanna luchtaithe mall agus cumhacht lag. Ina fhianaise seo, d’fhorbair foireann taighde POSTECH ábhar ceallraí níos tapa agus níos fadtéarmaí do ghluaisteáin leictreacha.

Tá foirne taighde an Ollaimh Byoungwoo Kang agus an Dr. Minkyung Kim ón Roinn Eolaíochta Ábhar agus Innealtóireachta ag POSTECH agus an tOllamh Won-Sub Yoon sa Roinn Eolaíochta Fuinnimh in Ollscoil Sungkyunkwan cruthaithe le chéile den chéad uair nuair a bhíonn Li á mhuirearú agus á scaoileadh amach. -ion ​​ábhair leictreoid ceallraí, is féidir ardchumhacht a tháirgeadh tríd an am luchtaithe agus urscaoilte a laghdú go suntasach gan méid na gcáithníní a laghdú. Foilsíodh na torthaí taighde seo san eagrán le déanaí de Energy & Environmental Science, príomh-iris idirnáisiúnta i réimse na n-ábhar fuinnimh.

Le haghaidh cadhnraí Li-ian a mhuirearú agus a urscaoileadh go tapa, úsáideadh modhanna a laghdaíonn méid na gcáithníní in ábhair leictreoid go dtí seo. Mar sin féin, tá míbhuntáiste ag laghdú méid na gcáithníní dlús fuinnimh toirtmhéadrach na gcadhnraí a laghdú.

Chuige seo, dheimhnigh an fhoireann taighde má chruthaítear céim idirmheánach san aistriú céime [1] le linn an luchtaithe agus an scaoilte, is féidir ardchumhacht a ghiniúint gan dlús ardfhuinnimh a chailleadh nó méid na gcáithníní a laghdú trí mhuirearú agus urscaoileadh tapa, rud a chuirfidh ar chumas an cadhnraí Li-ian fadtéarmacha a fhorbairt.

I gcás ábhair a scarann ​​céim agus a théann faoin bpróiseas chun céimeanna nua a chruthú agus a fhás agus iad ag muirearú agus ag scaoileadh amach, tá dhá chéim le méideanna difriúla laistigh de cháithnín amháin, agus mar thoradh air sin tá go leor lochtanna struchtúracha i gcomhéadan an dá chéim. Cuireann na lochtanna seo cosc ​​ar fhás tapa céim nua laistigh den cháithnín, rud a chuireann bac ar mhuirearú tapa agus ar urscaoileadh.

Ag baint úsáide as an modh sintéise a d’fhorbair an fhoireann taighde, is féidir céim idirmheánach a spreagadh a fheidhmíonn mar mhaolán struchtúrach a fhéadann an t-athrú ar mhéid idir an dá chéim i gcáithnín a laghdú go suntasach.

Ina theannta sin, dearbhaíodh gur féidir leis an gcéim idirmheánach mhaolánach seo cabhrú le céim nua a chruthú agus a fhás laistigh den cháithnín, ag feabhsú luas isteach agus baint litiam sa cháithnín. Chruthaigh sé seo ina dhiaidh sin gur féidir le foirmiú na céime idirmheánaí luas luchtaithe agus urscaoilte na cille a mhéadú go suntasach trí imoibriú leictriceimiceach aonchineálach a chruthú san leictreoid ina bhfuil go leor cáithníní comhdhéanta. Mar thoradh air sin, gearrann na leictreoidí ceallraí Li-ian arna shintéisiú ag an bhfoireann taighde suas le 90% i sé nóiméad agus scaoileann siad 54% i 18 soicind, comhartha gealladh fúthu cadhnraí Li-ian ardchumhachta a fhorbairt.

“Bhí an cur chuige traidisiúnta i gcónaí mar chomhbhabhtáil idir a dlús ísealfhuinnimh agus an luas tapa luchtaithe agus urscaoilte mar gheall ar an laghdú ar mhéid na gcáithníní,” a dúirt an tOllamh Byoungwoo Kang, údar comhfhreagrach an pháipéir. Mhínigh sé, “Leag an taighde seo an bunús chun cadhnraí Li-ian a fhorbairt a fhéadfaidh luas tapa luchtaithe agus urscaoilte, dlús ardfhuinnimh agus feidhmíocht fhada a bhaint amach.”

Rinneadh an taighde le tacaíocht ón gClár Taighdeoirí Lár-gairme agus ón gClár Forbartha Teicneolaíochta Radaíochta de chuid Fhondúireacht Náisiúnta Taighde na Cóiré.

Aistriú céime
Próiseas ina gcuirtear litiam isteach agus a scaoiltear le linn luchtaithe agus scaoilte agus athraíonn an chéim atá ann cheana den tsubstaint go céim nua.

Tagairt: “Cinéitic neamhghlan i gcéim a scarann ​​ábhar leictreoid trí chéim idirmheánach a dhéanamh gan méid na gcáithníní a laghdú” le Minkyung Kim, Mihee Jeong, Won-Sub Yoon agus Byoungwoo Kang, 17 Meán Fómhair 2020, Fuinneamh & Eolaíocht Chomhshaoil.
DOI: 10.1039 / D0EE02518F