เราใช้คุกกี้เพื่อปรับปรุงประสบการณ์ของคุณการเรียกดูเว็บไซต์นี้ต่อแสดงว่าคุณยอมรับการใช้คุกกี้ของเราข้อมูลมากกว่านี้.
ในขณะที่อุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า (EV) เติบโตขึ้น การวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคุณภาพสูงที่ใช้ขับเคลื่อนยานยนต์ก็เช่นกันการวิจัยและการขยายเทคโนโลยีการชาร์จและการคายประจุที่รวดเร็ว รวมถึงการยืดอายุแบตเตอรี่ ถือเป็นภารกิจสำคัญในการพัฒนา
ปัจจัยหลายประการ เช่น คุณลักษณะส่วนต่อประสานของอิเล็กโทรด-อิเล็กโทรไลต์ การแพร่กระจายของลิเธียมไอออน และความพรุนของอิเล็กโทรด สามารถช่วยแก้ไขปัญหาเหล่านี้และชาร์จได้รวดเร็วและยืดอายุการใช้งานได้
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วัสดุนาโนสองมิติ (2D) (โครงสร้างแผ่นหนาไม่กี่นาโนเมตร) ได้กลายเป็นวัสดุแอโนดที่มีศักยภาพสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแผ่นนาโนเหล่านี้มีความหนาแน่นของไซต์งานสูงและอัตราส่วนกว้างยาวสูง ซึ่งส่งผลให้ชาร์จได้เร็วและมีลักษณะการปั่นจักรยานที่ยอดเยี่ยม
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วัสดุนาโนสองมิติที่มีพื้นฐานจากทรานซิชันโลหะไดโบไรด์ (TDM) ดึงดูดความสนใจของชุมชนวิทยาศาสตร์ต้องขอบคุณระนาบรังผึ้งของอะตอมโบรอนและโลหะทรานซิชันหลายวาเลนต์ TMD จึงแสดงวงจรการจัดเก็บลิเธียมไอออนที่มีความเร็วสูงและมีเสถียรภาพในระยะยาว
ปัจจุบัน ทีมวิจัยที่นำโดยศ.โนริโยชิ มัตสึมิ จากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงของญี่ปุ่น (JAIST) และศ.คาบีร์ จาซูจา จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งอินเดีย (IIT) คานธีนคร กำลังทำงานเพื่อสำรวจความเป็นไปได้ของการจัดเก็บข้อมูล TMD เพิ่มเติม
กลุ่มบริษัทได้ทำการศึกษานำร่องครั้งแรกเกี่ยวกับการจัดเก็บแผ่นนาโนลำดับชั้นไทเทเนียมไดโบไรด์ (TiB2) (THNS) เพื่อเป็นวัสดุแอโนดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทีมงานประกอบด้วย Rajashekar Badam อดีตอาจารย์อาวุโสของ JAIST, Koichi Higashimin ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคของ JAIST, Akash Varma อดีตนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ JAIST และดร. Asha Lisa James นักศึกษา IIT Gandhinagar
รายละเอียดงานวิจัยของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ใน ACS Applied Nano Materials และจะเผยแพร่ทางออนไลน์ในวันที่ 19 กันยายน 2022
ได้รับ TGNS โดยการออกซิเดชันของผง TiB2 ด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ตามด้วยการปั่นเหวี่ยงและการไลโอฟิไลเซชันของสารละลาย
สิ่งที่ทำให้งานของเราโดดเด่นคือความสามารถในการปรับขนาดของวิธีการที่พัฒนาขึ้นเพื่อสังเคราะห์นาโนชีต TiB2 เหล่านี้ในการเปลี่ยนวัสดุนาโนให้เป็นเทคโนโลยีที่จับต้องได้ ความสามารถในการขยายขนาดถือเป็นปัจจัยจำกัดวิธีการสังเคราะห์ของเราต้องใช้เพียงการกวนและไม่ต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนนี่เป็นเพราะพฤติกรรมการละลายและการตกผลึกใหม่ของ TiB2 ซึ่งเป็นการค้นพบโดยบังเอิญซึ่งทำให้งานนี้กลายเป็นสะพานเชื่อมที่มีแนวโน้มจากห้องปฏิบัติการสู่ภาคสนาม
ต่อจากนั้น นักวิจัยได้ออกแบบครึ่งเซลล์ลิเธียมไอออนแอโนดโดยใช้ THNS เป็นวัสดุแอคทีฟแอโนด และตรวจสอบคุณสมบัติการเก็บประจุของแอโนดที่ใช้ THNS
นักวิจัยได้เรียนรู้ว่าแอโนดที่ใช้ THNS มีความสามารถในการคายประจุสูงถึง 380 mAh/g ที่ความหนาแน่นกระแสเพียง 0.025 A/gนอกจากนี้ พวกเขาสังเกตเห็นความสามารถในการคายประจุที่ 174mAh/g ที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าสูงที่ 1A/g การรักษาความจุที่ 89.7% และเวลาในการชาร์จ 10 นาทีหลังจาก 1,000 รอบ
นอกจากนี้ แอโนดลิเธียมไอออนที่ใช้ THNS ยังสามารถทนต่อกระแสที่สูงมากได้ตั้งแต่ประมาณ 15 ถึง 20 A/g ทำให้ชาร์จได้เร็วเป็นพิเศษในเวลาประมาณ 9-14 วินาทีที่กระแสสูง การกักเก็บความจุจะเกิน 80% หลังจาก 10,000 รอบ
ผลการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่านาโนชีต 2D TiB2 เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีอายุการใช้งานยาวนานที่ชาร์จอย่างรวดเร็วพวกเขายังเน้นถึงประโยชน์ของวัสดุปริมาณมากระดับนาโน เช่น TiB2 สำหรับคุณสมบัติที่ดี รวมถึงความสามารถด้านความเร็วสูงที่ยอดเยี่ยม การจัดเก็บประจุแบบ pseudocapacitive และประสิทธิภาพการปั่นจักรยานที่ยอดเยี่ยม
เทคโนโลยีการชาร์จที่รวดเร็วนี้สามารถเร่งความนิยมของยานพาหนะไฟฟ้าและลดเวลารอคอยในการชาร์จอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เคลื่อนที่ต่างๆ ได้อย่างมากเราหวังว่าผลลัพธ์ของเราจะสร้างแรงบันดาลใจให้กับการวิจัยเพิ่มเติมในสาขานี้ ซึ่งในที่สุดจะสามารถนำความสะดวกสบายมาสู่ผู้ใช้ EV ลดมลพิษทางอากาศในเมือง และบรรเทาความเครียดที่เกี่ยวข้องกับชีวิตเคลื่อนที่ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของสังคมของเรา
ทีมงานคาดว่าเทคโนโลยีที่โดดเด่นนี้จะถูกนำมาใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ เร็วๆ นี้
วาร์มา เอ. และคณะ(2022) แผ่นนาโนแบบลำดับชั้นที่ใช้ไททาเนียมไดโบไรด์เป็นวัสดุแอโนดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนวัสดุนาโนประยุกต์ ACSdoi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
ในการสัมภาษณ์ที่ Pittcon 2023 ในเมืองฟิลาเดลเฟีย รัฐเพนซิลวาเนีย เราได้พูดคุยกับ Dr. Jeffrey Dick เกี่ยวกับงานของเขาในด้านเคมีปริมาณต่ำและเครื่องมือนาโนไฟฟ้าเคมี
ที่นี่ AZoNano พูดคุยกับ Drigent Acoustics เกี่ยวกับประโยชน์ของกราฟีนที่สามารถนำมาสู่เทคโนโลยีเสียงและเสียง และความสัมพันธ์ของบริษัทกับเรือธงกราฟีนได้กำหนดรูปแบบความสำเร็จอย่างไร
ในการสัมภาษณ์นี้ Brian Crawford จาก KLA อธิบายทุกอย่างที่ควรรู้เกี่ยวกับการเยื้องระดับนาโน ความท้าทายในปัจจุบันที่ภาคสนามกำลังเผชิญอยู่ และวิธีเอาชนะสิ่งเหล่านี้
เครื่องเก็บตัวอย่างอัตโนมัติ AUTOsample-100 ใหม่เข้ากันได้กับสเปกโตรมิเตอร์ NMR 100 MHz แบบตั้งโต๊ะ
Vistec SB3050-2 เป็นระบบการพิมพ์หิน e-beam ที่ล้ำสมัยพร้อมเทคโนโลยีลำแสงที่เปลี่ยนรูปได้สำหรับการใช้งานที่หลากหลายในการวิจัยและพัฒนา การสร้างต้นแบบ และการผลิตขนาดเล็ก