Useful content

Forskare har utvecklat en prototyp av litiumjonbatteri med vatten som elektrolyt

click fraud protection

En forskargrupp från Yokohama State University (Japan) presenterade för allmänheten en prototyp av ett litiumjonbatteri som använder vanligt vatten som elektrolyt. Det är om denna utveckling och dess framtidsutsikter som kommer att diskuteras i det aktuella materialet.

Forskare har utvecklat en prototyp av litiumjonbatteri med vatten som elektrolyt

Varför vill litiumjonbatterier hela tiden uppgraderas?

Nu är det väldigt svårt att hitta en elektrisk apparat som inte använder batterier. Klassiska litiumjonbatterier har utmärkt kapacitet och klarar ett stort antal urladdnings-/laddningscykler med minimal förlust av originalkapacitet.

Men klassiska batterier har en betydande nackdel. Om batterihöljet är skadat är den använda elektrolyten (tillverkad av organiska lösningsmedel) mycket brandfarlig.

Så japanska forskare bestämde sig för att eliminera denna uppenbara nackdel genom att ersätta elektrolyten med vanligt vatten. Och det var vad de gjorde till slut.

Vad ett prototyp litiumjonbatteri med vatten som elektrolyt klarar av

Under loppet av många experiment har japanska ingenjörer fastställt att användningen av molybdenoxid är en oorganisk förening som involverar syre i den negativa elektroden garanterar en tillräckligt hög produktivitetsnivå, helt tillräcklig för kommersiell Ansökan.

instagram viewer

För att helt eliminera själva risken för brand beslutade ingenjörerna att använda vanligt vatten som elektrolyt. Och för att upprätthålla effektiviteten var vi också tvungna att arbeta med materialen i elektroderna.

Egenskaper Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Laddnings-/urladdningskurvor (icke-vattenhaltig cell) för start av Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (B) SOXPES-spektra för huvudnivåerna av C 1s och O 1s i provet före och efter blötläggning i vatten. (C) Laddnings-/urladdningskurvor för Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 efter blötläggning i vatten. (D) Röntgendiffraktionsmönster (XRD) av provet före och efter blötläggning i vatten och energidispersiv röntgenspektroskopi (EDX) elementarkartor av provet efter blötläggning i vatten. Det visas också en schematisk illustration av kristallstrukturen för LixNb 2/7 Mo 3/7 O 2 konstruerad med VESTA-programmet (33). (E) Cykliska voltammogram av Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 i 21 m LiTFSA vid en skanningshastighet av 0,2 mV s-1. Den blå vertikala linjen visar den lägsta tillgängliga potentialgränsen för vattenhaltig LiTFSA-elektrolyt 21 m. (F) Cyklisk voltammogram av Li1,05 Mn 1,95 O 4 och Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 i 21 m LiTFSA (heldragna linjer) och 1 M LiPF 6 / EC: DMC (streckade linjer) respektive.
Egenskaper Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (A) Laddnings-/urladdningskurvor (icke-vattenhaltig cell) för start av Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2. (B) SOXPES-spektra för huvudnivåerna av C 1s och O 1s i provet före och efter blötläggning i vatten. (C) Laddnings-/urladdningskurvor för Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 efter blötläggning i vatten. (D) Röntgendiffraktionsmönster (XRD) av provet före och efter blötläggning i vatten och energidispersiv röntgenspektroskopi (EDX) elementarkartor av provet efter blötläggning i vatten. Det visas också en schematisk illustration av kristallstrukturen för LixNb 2/7 Mo 3/7 O 2 konstruerad med VESTA-programmet (33). (E) Cykliska voltammogram av Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 i 21 m LiTFSA vid en skanningshastighet av 0,2 mV s-1. Den blå vertikala linjen visar den lägsta tillgängliga potentialgränsen för vattenhaltig LiTFSA-elektrolyt 21 m. (F) Cyklisk voltammogram av Li1,05 Mn 1,95 O 4 och Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 i 21 m LiTFSA (heldragna linjer) och 1 M LiPF 6 / EC: DMC (streckade linjer) respektive.

Resultatet är en fungerande prototyp av ett litiumjonbatteri. Ytterligare tester visade att efter 2000 laddnings-/urladdningscykler reducerades prototypens kapacitet med endast 30 % av dess ursprungliga kapacitet.

Det verkar bara vara det perfekta litiumjonbatteriet. Men det har bara en nackdel - den specifika vikten av energin och driftspänningen är nästan två gånger lägre än för klassiska litiumjonbatterier.

Var kan sådana batterier användas?

Forskare föreslår att deras batterier med vatten som elektrolyt mycket väl kan hitta fullfjädrade kommersiella tillämpningar. Så det antas att sådana batterier kan användas i lagringssystem av "gröna" energikällor.

Sådana batterier kan också mycket väl användas i offentliga elektriska transporter och annan infrastruktur, vilket inte kräver skapandet av högspänning och toppdrift.

Tja, vi kommer att vänta på frisläppandet av litiumjonbatterier med vatten som elektrolyt till den breda marknaden. Om du gillade materialet, glöm inte heller att betygsätta det och prenumerera på kanalen. Tack för din uppmärksamhet!

Hur man odlar stora vitlök i sin trädgård.

Hur man odlar stora vitlök i sin trädgård.

Alla torpare växer på hans tomt vitlök. Det verkar vara så lätt träning, men vi måste göra en st...

Läs Mer

Den mest ovanliga karkasnik: Post och Beam

Den mest ovanliga karkasnik: Post och Beam

Vad är kraften en logg ram, i synnerhet deltagarna upplever portalenÄven om förståelse för de fle...

Läs Mer

Desoxidation av jorden under hösten effektiva metoder

Desoxidation av jorden under hösten effektiva metoder

Många trädgårdsmästare kända problem med sur jord, på grund av hennes plantor växer inte som jord...

Läs Mer

Instagram story viewer