ຂ່າວອຸດສາຫະກໍາ

ແບັດເຕີຣີ lithium-ion ທີ່ຍືດໄດ້ໂດຍອີງໃສ່ໂຄງສ້າງໃmicro່ຂອງຮັງເຜິ້ງ

2021-08-03


ແຜນຜັງແຜນຜັງຂອງຂະບວນການຜະລິດແບັດເຕີຣີຍືດໄດ້ເຄຣດິດ: ສະຖາບັນວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຍີເກົາຫຼີ (KIST)


ທີມວິໄຈຂອງເກົາຫຼີໄດ້ພັດທະນາແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນພໍທີ່ຈະຍືດໄດ້. ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາຂອງດຣ. Jeong Gon Son ຢູ່ສູນຄົ້ນຄ້ວາການປະສົມຮູບພາບ-ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສະຖາບັນວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຍີເກົາຫຼີ (KIST) ປະກາດວ່າເຂົາເຈົ້າໄດ້ສ້າງແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນທີ່ມີຄວາມຈຸສູງ, ສາມາດຍືດໄດ້. ແບັດເຕີຣີໄດ້ຮັບການພັດທະນາໂດຍການຜະລິດຂົ້ວໄຟຟ້າທີ່ສາມາດຍືດອອກໄດ້ໃນໂຄງສ້າງປະກອບດ້ວຍວັດສະດຸໄຟຟ້າພຽງຢ່າງດຽວແລະຈາກນັ້ນປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງເອເລັກໂທຣນິກ gel ທີ່ສາມາດຍືດໄດ້ແລະຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ຍືດອອກໄດ້.

ຄວາມກ້າວ ໜ້າ ທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຍີຢ່າງໄວວາໃນອຸດສາຫະກໍາເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າໄດ້ນໍາໄປສູ່ຕະຫຼາດທີ່ມີການຂະຫຍາຍຕົວໄວສໍາລັບອຸປະກອນສວມໃສ່ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ເຊັ່ນ: ວົງດົນຕີອັດສະລິຍະແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສາມາດantັງໄດ້ໃນຮ່າງກາຍ, ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກອັດຈັງວະ. ຄວາມກ້າວ ໜ້າ ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຄວາມຕ້ອງການອຸປະກອນເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ຈະອອກແບບໃນຮູບແບບທີ່ມີຄວາມຍືດຍຸ່ນແລະສາມາດຍືດໄດ້ເຊິ່ງລຽນແບບຜິວ ໜັງ ແລະອະໄວຍະວະຂອງມະນຸດ.

ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ມັນເປັນການຍາກຫຼາຍທີ່ຈະສົ່ງຄວາມຍືດຍຸ່ນໃຫ້ກັບແບັດເຕີຣີເນື່ອງຈາກວັດສະດຸຂົ້ວໄຟຟ້າອະນົງຄະທາດແຂງກວມເອົາປະລິມານເກືອບທັງ,ົດ, ແລະສ່ວນປະກອບອື່ນ such ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງເກັບແລະຕົວແຍກປັດຈຸບັນກໍ່ຕ້ອງສາມາດຍືດໄດ້. ນອກຈາກນັ້ນ, ບັນຫາການຮົ່ວໄຫຼຂອງເອເລັກໂຕຣນິກທາດແຫຼວພາຍໃຕ້ການປ່ຽນຮູບຮ່າງກໍ່ຕ້ອງໄດ້ແກ້ໄຂເຊັ່ນດຽວກັນກັບບັນຫາການມີການຮົ່ວໄຫຼຂອງເຄື່ອງເອເລັກໂຕຼນິກຂອງແຫຼວ.



(A) ແຜນວາດແຜນຜັງຂອງເຊລປະກອບຂອງແບັດເຕີຣີທີ່ສາມາດຍືດໄດ້. (ຂ) ຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂອງແບັດເຕີຣີທີ່ສາມາດຍືດໄດ້: (ກ) ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການປ່ຽນແປງຈາກ 0% ຫາ 50%, (ຂ) ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຮັດໄດ້ ບໍ່ປ່ຽນແປງຫຼາຍພາຍໃຕ້ການທົດລອງການສາກຫຼືການສາກໄຟອອກມາດົນ. (C) ການປ່ຽນແປງຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາທີ່ວັດແທກໄດ້ເມື່ອມີການປ່ຽນແປງຕົວປ່ຽນ 0% ແລະ 50% ຊໍ້າແລ້ວຊໍ້າອີກ 500 ຄັ້ງ. ຄວາມເຄັ່ງຕຶງ 50%) ໂດຍແບັດເຕີຣີສາມາດຍືດໄດ້. ສິນເຊື່ອ: ສະຖາບັນວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຍີເກົາຫຼີ (KIST)


ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້, ທີມຄົ້ນຄ້ວາຂອງດຣ. Jeong Gon Son ຢູ່ KIST ໄດ້ສຸມໃສ່ການສ້າງໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກທີ່ຄ້າຍຄືກັບຫີບ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງຍືດຕົວໄດ້ດີກັບວັດສະດຸທີ່ບໍ່ສາມາດຍືດໄດ້, ແລະດັ່ງນັ້ນຈິ່ງໄດ້ສ້າງໂຄງປະກອບຂົ້ວໄຟຟ້າໂຄ້ງເຂົ້າໄປໃນຮັງເຜີ້ງ. ຮູບຮ່າງ. ໂຄງສ້າງຜັງເຜິ້ງທີ່ປະກອບອອກມາພາຍໃນປະກອບດ້ວຍ graphene ທີ່ມີຄວາມ ໜາ ຂອງອະຕອມ, ເຊິ່ງເຮັດ ໜ້າ ທີ່ເປັນຜ້າມ່ານ, ແລະ nanotubes ກາກບອນ, ເຊິ່ງປະກອບເປັນເຊືອກຂະ ໜາດ nano. ໂຄງຮ່າງການປະກອບທີ່ມີຮູບເປັນຮັງເຜິ້ງ, ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, graphene, ແລະ nanotubes ກາກບອນ, ໄດ້ຖືກປະກົດອອກພາຍໃນຄ້າຍຄືກັບຫີບຫີບໂດຍໃຊ້ຂະບວນການບີບອັດເປັນວົງ, ຄ້າຍຄືກັບການມ້ວນມ້ວນເຂົ້າເກົາຫຼີ (gimbap), ເຊິ່ງເປັນຜົນມາຈາກການສ້າງຄຸນສົມບັດທີ່ຍືດໄດ້.

ຂົ້ວໄຟຟ້າທີ່ພັດທະນາໂດຍທີມງານຄົ້ນຄ້ວາບໍ່ມີວັດສະດຸໃດ typically ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ສໍາລັບການຍືດຕົວໄດ້ເຊັ່ນ: ຢາງ that” ທີ່ບໍ່ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ອຸປະກອນທັງusedົດທີ່ທີມງານຄົ້ນຄ້ວານໍາໃຊ້ຢູ່ໃນແບັດເຕີຣີທີ່ພັດທະນາໃnewly່ແມ່ນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງເຕັມທີ່ໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານແລະການຂົນສົ່ງສາກໄຟ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ແບັດເຕີຣີສາມາດຍືດໄດ້ທີ່ສ້າງໂດຍທີມງານໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ (5.05 mAh/cm2) ເຊິ່ງສູງເທົ່າກັບແບັດເຕີຣີທີ່ບໍ່ສາມາດຍືດໄດ້.

ເຄື່ອງເອເລັກໂທຣນິກ gel ທີ່ສາມາດຍືດໄດ້ໃintroduced່ທີ່ໄດ້ນໍາສະ ເໜີ ໃnewly່ແລະວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ສາມາດຍືດໄດ້ທີ່ກີດກັ້ນອາກາດແລະຄວາມຊຸ່ມແລະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ electrolytes ຮົ່ວໄຫຼ. ແບັດເຕີຣີທີ່ສາມາດຍືດອອກໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດໃນພື້ນທີ່ສູງເຖິງ 5.05 mAh/cm2, ປະສິດທິພາບດ້ານໄຟຟ້າດີກວ່າສູງເຖິງ 50% ເມື່ອຍພາຍໃຕ້ຮອບການຍືດເວລາອອກຊ້ ຳ (ເຖິງ 500) ແລະສະຖຽນລະພາບໄລຍະຍາວ 95.7% ຫຼັງຈາກ 100 ຮອບໃນສະພາບອາກາດ.

ດຣ. Jeong Gon Son ທີ່ KIST ກ່າວວ່າ, "ແບັດເຕີຣີ lithium-ion ທີ່ສາມາດຍືດໄດ້ພັດທະນາຜ່ານການຄົ້ນຄວ້ານີ້ຄາດວ່າຈະນໍາສະ ເໜີ ຮູບແບບໃin່ກ່ຽວກັບລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ຍືດໄດ້ສໍາລັບການພັດທະນາຕໍ່ໄປຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ໃສ່ໄດ້ແລະໃສ່ກັບຮ່າງກາຍໄດ້."