Useful content

Forskere har udviklet en prototype af lithium-ion-batteri med vand som elektrolyt

click fraud protection

Et forskerhold fra Yokohama State University (Japan) præsenterede for offentligheden en prototype af et lithium-ion-batteri, der bruger almindeligt vand som elektrolyt. Det handler om denne udvikling og dens fremtidsudsigter, der vil blive diskuteret i det aktuelle materiale.

Forskere har udviklet en prototype af lithium-ion-batteri med vand som elektrolyt

Hvorfor ønsker lithium-ion-batterier konstant at opgradere?

Nu er det meget svært at finde et elektrisk apparat, der ikke bruger batterier. Klassiske lithium-ion-batterier har fremragende kapacitet og er i stand til at modstå et stort antal afladnings-/opladningscyklusser med minimalt tab af original kapacitet.

Men klassiske batterier har en væsentlig ulempe. Hvis batterihuset er beskadiget, er den anvendte elektrolyt (lavet af organiske opløsningsmidler) meget brandfarlig.

Så japanske videnskabsmænd besluttede at eliminere denne åbenlyse ulempe ved at erstatte elektrolytten med almindeligt vand. Og det gjorde de til sidst.

Hvad et prototype lithium-ion batteri med vand som elektrolyt er i stand til

I løbet af adskillige eksperimenter har japanske ingeniører fastslået, at brugen af ​​molybdænoxid er en uorganisk forbindelse, der involverer oxygen i den negative elektrode garanterer et højt nok produktivitetsniveau, ganske tilstrækkeligt til kommerciel Ansøgning.

instagram viewer

For fuldstændigt at eliminere selve muligheden for brand besluttede ingeniørerne at bruge almindeligt vand som elektrolyt. Og for at bevare effektiviteten skulle vi også arbejde på materialerne til elektroderne.

Karakteristika Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Ladnings-/afladningskurver (ikke-vandig celle) til start af Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (B) SOXPES-spektre for hovedniveauerne af C 1s og O 1s i prøven før og efter iblødsætning i vand. (C) Ladnings-/udledningskurver for Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 efter iblødsætning i vand. (D) Røntgendiffraktion (XRD) mønstre af prøven før og efter iblødsætning i vand og energidispersiv røntgenspektroskopi (EDX) elementære kort af prøven efter iblødsætning i vand. Der er også vist en skematisk illustration af krystalstrukturen af ​​Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 konstrueret under anvendelse af VESTA-programmet (33). (E) Cykliske voltammogrammer af Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 i 21 m LiTFSA ved en scanningshastighed på 0,2 mV s-1. Den blå lodrette linje viser den laveste potentialegrænse, der er tilgængelig for vandig LiTFSA-elektrolyt 21 m. (F) Cyklisk voltammogrammer af Li1,05 Mn 1,95 O 4 og Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 i 21 m LiTFSA (optrukne linjer) og 1 M LiPF 6 / EC: DMC (stiplede linjer) henholdsvis.
Karakteristika Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Ladnings-/afladningskurver (ikke-vandig celle) til start af Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (B) SOXPES-spektre for hovedniveauerne af C 1s og O 1s i prøven før og efter iblødsætning i vand. (C) Ladnings-/udledningskurver for Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 efter iblødsætning i vand. (D) Røntgendiffraktion (XRD) mønstre af prøven før og efter iblødsætning i vand og energidispersiv røntgenspektroskopi (EDX) elementære kort af prøven efter iblødsætning i vand. Der er også vist en skematisk illustration af krystalstrukturen af ​​Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 konstrueret under anvendelse af VESTA-programmet (33). (E) Cykliske voltammogrammer af Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 i 21 m LiTFSA ved en scanningshastighed på 0,2 mV s-1. Den blå lodrette linje viser den laveste potentialegrænse, der er tilgængelig for vandig LiTFSA-elektrolyt 21 m. (F) Cyklisk voltammogrammer af Li1,05 Mn 1,95 O 4 og Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 i 21 m LiTFSA (optrukne linjer) og 1 M LiPF 6 / EC: DMC (stiplede linjer) henholdsvis.

Resultatet er en fungerende prototype af et lithium-ion-batteri. Yderligere test viste, at efter 2000 opladnings-/afladningscyklusser var prototypens kapacitet kun reduceret med 30 % af dens oprindelige kapacitet.

Det ser ud til at være det perfekte lithium-ion-batteri. Men det har kun én ulempe - den specifikke vægt af energien og driftsspændingen er næsten to gange lavere end for klassiske lithium-ion-batterier.

Hvor kan sådanne batterier bruges?

Forskere antyder, at deres batterier med vand som elektrolyt meget vel kan finde fuldgyldige kommercielle anvendelser. Så det antages, at sådanne batterier kan bruges i lagersystemer af "grønne" energikilder.

Sådanne batterier kan også godt bruges i offentlig elektrisk transport og anden infrastruktur, som ikke kræver oprettelse af højspænding og spidsdrift.

Nå, vi vil vente på frigivelsen af ​​lithium-ion-batterier med vand som elektrolyt til det brede marked. Hvis du kunne lide materialet, så glem heller ikke at bedømme det og abonnere på kanalen. Tak for din opmærksomhed!

To i én: den stilfulde og fantastiske hus med deres hænder

To i én: den stilfulde og fantastiske hus med deres hænder

Rapport om konstruktion og indretning af en lille ramme hus i en hjelmOprettelse af et forum om e...

Læs Mere

At komme af med larver af klik biller (wireworms) på din have. Gøre agn

At komme af med larver af klik biller (wireworms) på din have. Gøre agn

Ofte på knolde af kartofler, kan du se hullet, den bevæger sig wireworms, larver af klik biller....

Læs Mere

Drovnitsy på sitet: Doing deres egne hænder

Drovnitsy på sitet: Doing deres egne hænder

Sådan opbevarer træet pænt Selv tilstedeværelsen af ​​en gas eller elektrisk opvarmning ikke elim...

Læs Mere

Instagram story viewer