ຂ່າວອຸດສາຫະກໍາ

ສ້າງແບັດເຕີຣີຊະນິດໃThat່ທີ່ສາມາດສາກໄຟໄດ້ໄວກວ່າແບັດເຕີຣີ Lithium-Ion 10 ເທົ່າ

2021-06-16
ຫົວຂໍ້:
ເຕັກໂນໂລຍີແບັດເຕີຣີ, ວິສະວະກໍາເຄມີ, ພະລັງງານ, ໂພລິເມີ, ທີ່ນິຍົມ, ແບັດເຕີຣີ Lithium-Ion
ໂດຍ ST. ມະຫາວິທະຍາໄລລັດ PETERSBURG ວັນທີ 9, 2021



ການເປັນຕົວແທນທີ່ເປັນສັນຍາລັກຂອງສູດເຄມີຂອງໂພລີເມີໃnew່. ສິນເຊື່ອ: Anatoliy A. Vereshchagin.

ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ມັນມີຄວາມປອດໄພກວ່າໃນແງ່ຂອງອັນຕະລາຍຈາກໄຟໄpotential້ທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນແລະມີຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຕໍ່າກວ່າ.

ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະຈິນຕະນາການຊີວິດປະຈໍາວັນຂອງພວກເຮົາໂດຍບໍ່ມີແບດເຕີລີ່ lithium-ion. ພວກມັນຄອບຄອງຕະຫຼາດbatteryໍ້ໄຟຮູບແບບນ້ອຍ small ສຳ ລັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສາມາດພົກພາໄດ້, ແລະຍັງຖືກ ນຳ ໃຊ້ທົ່ວໄປໃນພາຫະນະໄຟຟ້າ. ໃນເວລາດຽວກັນ, batteriesໍ້ໄຟ lithium-ion ມີບັນຫາຮ້າຍແຮງຫຼາຍຢ່າງ, ລວມທັງ: ອັນຕະລາຍຈາກໄຟໄpotential້ທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນແລະການສູນເສຍການປະຕິບັດໃນອຸນຫະພູມທີ່ ໜາວ ເຢັນ; ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງການໃຊ້ແບັດເຕີຣີspentົດ.

ອີງຕາມຫົວ ໜ້າ ທີມນັກຄົ້ນຄວ້າ, ສາດສະດາຈານໃນພາກວິຊາໄຟຟ້າເຄມີສາດຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ St Petersburg, Oleg Levin, ນັກເຄມີໄດ້ຄົ້ນຫາໂພລິເມີທີ່ມີ nitroxyl ທີ່ມີທາດ redox ທີ່ມີການອອກລິດຄືນໃas່ເປັນວັດສະດຸເກັບຮັກສາພະລັງງານໄຟຟ້າ. ໂພລີເມີເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີລັກສະນະເປັນຄວາມ ໜາ ແໜ້ນ ຂອງພະລັງງານສູງແລະມີຄວາມໄວໃນການສາກແລະສາກໄຟໄວເນື່ອງຈາກມີການອອກລິດຄືນໃk່ໄວ. ສິ່ງທ້າທາຍອັນນຶ່ງຕໍ່ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດເຕັກໂນໂລຍີດັ່ງກ່າວແມ່ນການ ນຳ ໄຟຟ້າບໍ່ພຽງພໍ. ອັນນີ້ຂັດຂວາງການເກັບກໍາຄ່າບໍລິການເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີສານເພີ່ມການນໍາໄຟຟ້າສູງເຊັ່ນ: ກາກບອນ.

ຊອກຫາວິທີແກ້ໄຂເພື່ອເອົາຊະນະບັນຫານີ້, ນັກຄົ້ນຄ້ວາຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ St Petersburg ໄດ້ສັງເຄາະໂພລີເມີທີ່ອີງໃສ່ທາດ nickel-salen complex (NiSalen). ໂມເລກຸນຂອງໂລຫະປະສົມໂພລິເມີເມີຣນີ້ເຮັດ ໜ້າ ທີ່ເປັນເສັ້ນລວດໂມເລກຸນທີ່ສາຍໄຟໄນໂຕຣຊິນທີ່ໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍ. ສະຖາປັດຕະຍະ ກຳ ໂມເລກຸນຂອງວັດສະດຸເຮັດໃຫ້ສາມາດບັນລຸປະສິດທິພາບການເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໄດ້ສູງໃນລະດັບອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງຂວາງ.



ອາຈານສອນໃນພາກວິຊາໄຟຟ້າຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ St Petersburg Oleg Levin. ສິນເຊື່ອ: SPbU.

came e e ພວກເຮົາໄດ້ມີແນວຄວາມຄິດຂອງວັດສະດຸນີ້ໃນປີ 2016. ໃນເວລານັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ເລີ່ມພັດທະນາໂຄງການພື້ນຖານ materials materials ອຸປະກອນການໃຊ້ໄຟຟ້າສໍາລັບແບດເຕີລີ່ lithium-ion ໂດຍອີງໃສ່ polymers organometallic €. ມັນໄດ້ຮັບການສະ ໜັບ ສະ ໜູນ ຈາກການຊ່ວຍເຫຼືອລ້າຈາກມູນນິທິວິທະຍາສາດລັດເຊຍ. ເມື່ອສຶກສາກົນໄກການຂົນສົ່ງທີ່ຮັບຜິດຊອບໃນທາດປະສົມຊັ້ນນີ້, ພວກເຮົາຄົ້ນພົບວ່າມີສອງທິດທາງໃນການພັດທະນາ. ປະການທໍາອິດ, ທາດປະສົມເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຖືກໃຊ້ເປັນຊັ້ນປົກປ້ອງເພື່ອປົກສາຍໄຟຕົວນໍາຂອງbatteryໍ້ໄຟ, ເຊິ່ງຈະເຮັດຈາກວັດສະດຸແບັດເຕີຣີ lithium-ion ແບບດັ້ງເດີມ. ແລະອັນທີສອງ, ພວກມັນສາມາດຖືກໃຊ້ເປັນສ່ວນປະກອບອັນຫ້າວຫັນຂອງວັດສະດຸເກັບຮັກສາພະລັງງານໄຟຟ້າ, Oleg Levin ອະທິບາຍ.

ໂພລີເມີໄດ້ໃຊ້ເວລາສາມປີເພື່ອພັດທະນາ. ໃນປີທໍາອິດ, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ທົດສອບແນວຄວາມຄິດຂອງວັດສະດຸໃ:່: ເຂົາເຈົ້າໄດ້ລວມເອົາສ່ວນປະກອບຂອງແຕ່ລະອົງປະກອບເພື່ອຈໍາລອງກະດູກສັນຫຼັງທີ່ເຮັດດ້ວຍໄຟຟ້າແລະເຄື່ອງປະດັບທີ່ມີສານໄນໂຕຣຊິນທີ່ອອກລິດຢູ່ໃນ redox. ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າທຸກພາກສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງໄດ້ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນແລະເສີມສ້າງເຊິ່ງກັນແລະກັນ. ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປແມ່ນການສັງເຄາະທາງເຄມີຂອງທາດປະສົມ. ມັນເປັນພາກສ່ວນທີ່ທ້າທາຍທີ່ສຸດຂອງໂຄງການ. ອັນນີ້ເພາະວ່າບາງສ່ວນຂອງອົງປະກອບແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ສຸດແລະແມ້ແຕ່ຄວາມຜິດພາດເລັກນ້ອຍຂອງນັກວິທະຍາສາດອາດຈະເຮັດໃຫ້ຕົວຢ່າງຊຸດໂຊມລົງ.

ຈາກຕົວຢ່າງໂພລີເມີຫຼາຍອັນທີ່ໄດ້ມາ, ມີພຽງອັນດຽວເທົ່ານັ້ນທີ່ພົບວ່າມີຄວາມstableັ້ນຄົງແລະມີປະສິດທິພາບພຽງພໍ. ລະບົບຕ່ອງໂສ້ຫຼັກຂອງສານປະສົມໃis່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍສະລັບສັບຊ້ອນຂອງນິກເກີນທີ່ມີ ligands salen. ອະນຸມູນອິດສະລະທີ່stableັ້ນຄົງ, ມີຄວາມສາມາດໃນການຜຸພັງແລະການຫຼຸດຜ່ອນຢ່າງໄວ (ການສາກແລະການປ່ອຍ), ໄດ້ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕ່ອງໂສ້ຫຼັກຜ່ານພັນທະບັດ covalent.

battery battery ແບັດເຕີຣີທີ່ຜະລິດໂດຍໃຊ້ໂພລີເມີຂອງພວກເຮົາຈະສາກໄດ້ໄວກວ່າແບັດເຕີຣີລີທຽມ-ໄອອອນປະມານສິບເທົ່າ. ອັນນີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນແລ້ວຜ່ານການທົດລອງຫຼາຍຊຸດ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ໃນຂັ້ນຕອນນີ້, ມັນຍັງຊັກຊ້າຢູ່ໃນແງ່ຂອງຄວາມສາມາດ lower €“ ຕໍ່າກວ່າແບັດເຕີຣີລິທຽມ-ໄອອອນ 30 ຫາ 40%. ປະຈຸບັນພວກເຮົາ ກຳ ລັງເຮັດວຽກເພື່ອປັບປຸງຕົວຊີ້ວັດນີ້ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາອັດຕາການສາກໄຟ, "Oleg Levin ເວົ້າ.

cathode ສຳ ລັບແບັດເຕີຣີໃhas່ໄດ້ຖືກປະດິດອອກມາວ່າເປັນ“ ຂົ້ວໄຟຟ້າບວກ” ສຳ ລັບໃຊ້ໃນແຫຼ່ງປັດຈຸບັນທາງເຄມີ. ດຽວນີ້ພວກເຮົາຕ້ອງການຂົ້ວໄຟຟ້າລົບ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ມັນບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງສ້າງຈາກຮອຍຂີດຂ່ວນມັນສາມາດຖືກເລືອກຈາກອັນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ. ຈັບຄູ່ກັນພວກມັນຈະປະກອບເປັນລະບົບທີ່, ໃນບາງພື້ນທີ່, ອາດຈະປ່ຽນແທນbatteriesໍ້ໄຟ lithium-ion ໃນໄວ soon ນີ້.

battery battery battery ແບັດເຕີຣີໃis່ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ໃນອຸນຫະພູມຕໍ່າແລະຈະເປັນທາງເລືອກທີ່ດີເລີດບ່ອນທີ່ການສາກໄຟໄວເປັນເລື່ອງ ສຳ ຄັນ. ມັນປອດໄພທີ່ຈະໃຊ້€€“ ບໍ່ມີອັນໃດທີ່ອາດຈະກໍ່ໃຫ້ເກີດອັນຕະລາຍຈາກການເຜົາໄ,້, ບໍ່ຄືກັບແບັດເຕີຣີທີ່ມີທາດ cobalt ທີ່ແຜ່ຂະຫຍາຍຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນທຸກມື້ນີ້. ມັນຍັງມີໂລຫະ ໜ້ອຍ ທີ່ສາມາດກໍ່ໃຫ້ເກີດອັນຕະລາຍຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. Oleg Levin ກ່າວວ່າ Nickel ມີຢູ່ໃນໂພລີເມີຂອງພວກເຮົາໃນປະລິມານ ໜ້ອຍ, ແຕ່ມີມັນ ໜ້ອຍ ກວ່າໃນແບັດເຕີຣີ lithium-ion.

ເອກະສານອ້າງອີງ: Fast ຄວາມໄວແລະຄວາມສາມາດ: A [Ni (Salen)] €€ TEMPO Redoxâດໍາເນີນ Polymer ສໍາລັບOrganicໍ້ໄຟອິນຊີ€ໂດຍ Anatoliy A. Vereshchagin, ດຣ Daniil A. Lukyanov, Ilia R. Kulikov, ດຣ Naitik A. Panjwani, Dr. Elena A. Alekseeva, Prof. Jan Behrends ແລະ Prof. Oleg V. Levin, 17 ພະຈິກ 2020, ແບັດເຕີຣີແລະ Supercaps.
DOI: 10.1002/batt.202000220