Chúng tôi sử dụng cookie để cải thiện trải nghiệm của bạn.Bằng cách tiếp tục duyệt trang web này, bạn đồng ý với việc chúng tôi sử dụng cookie.Thêm thông tin.
Khi ngành công nghiệp xe điện (EV) phát triển, việc nghiên cứu và phát triển pin lithium-ion chất lượng cao cung cấp năng lượng cho chúng cũng tăng theo.Nghiên cứu và mở rộng công nghệ sạc và xả nhanh cũng như kéo dài tuổi thọ pin là những nhiệm vụ trọng tâm trong quá trình phát triển của hãng.
Một số yếu tố, chẳng hạn như đặc điểm giao diện điện cực-điện phân, khuếch tán ion lithium và độ xốp của điện cực, có thể giúp khắc phục những vấn đề này và đạt được khả năng sạc nhanh và kéo dài tuổi thọ.
Trong vài năm qua, vật liệu nano hai chiều (2D) (cấu trúc tấm dày vài nanomet) đã nổi lên như vật liệu cực dương tiềm năng cho pin lithium-ion.Những tấm nano này có mật độ vị trí hoạt động cao và tỷ lệ khung hình cao, góp phần sạc nhanh và đặc tính chu kỳ tuyệt vời.
Đặc biệt, vật liệu nano hai chiều dựa trên diborua kim loại chuyển tiếp (TDM) đã thu hút sự chú ý của cộng đồng khoa học.Nhờ các mặt phẳng tổ ong của các nguyên tử boron và kim loại chuyển tiếp đa hóa trị, TMD thể hiện tốc độ cao và độ ổn định lâu dài của chu trình lưu trữ ion lithium.
Hiện tại, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Noriyoshi Matsumi thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Nhật Bản (JAIST) và Giáo sư Kabir Jasuja thuộc Viện Công nghệ Ấn Độ (IIT) Gandhinagar dẫn đầu đang nỗ lực khám phá thêm tính khả thi của việc lưu trữ TMD.
Nhóm đã tiến hành nghiên cứu thí điểm đầu tiên về việc lưu trữ các tấm nano phân cấp titan diboride (TiB2) (THNS) làm vật liệu cực dương cho pin lithium-ion.Nhóm bao gồm Rajashekar Badam, cựu Giảng viên cao cấp của JAIST, Koichi Higashimin, Chuyên gia kỹ thuật của JAIST, Akash Varma, cựu sinh viên tốt nghiệp JAIST và Tiến sĩ Asha Lisa James, sinh viên IIT Gandhinagar.
Thông tin chi tiết về nghiên cứu của họ đã được công bố trên tạp chí Vật liệu nano ứng dụng ACS và sẽ có sẵn trực tuyến vào ngày 19 tháng 9 năm 2022.
TGNS thu được bằng cách oxy hóa bột TiB2 bằng hydro peroxide, sau đó ly tâm và đông khô dung dịch.
Điều làm cho công việc của chúng tôi nổi bật là khả năng mở rộng của các phương pháp được phát triển để tổng hợp các tấm nano TiB2 này.Để biến bất kỳ vật liệu nano nào thành công nghệ hữu hình, khả năng mở rộng là yếu tố hạn chế.Phương pháp tổng hợp của chúng tôi chỉ yêu cầu khuấy trộn và không yêu cầu thiết bị phức tạp.Điều này là do đặc tính hòa tan và kết tinh lại của TiB2, một phát hiện tình cờ khiến công trình này trở thành cầu nối đầy hứa hẹn từ phòng thí nghiệm đến hiện trường.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một nửa tế bào lithium-ion cực dương sử dụng THNS làm vật liệu hoạt động cực dương và nghiên cứu các đặc tính lưu trữ điện tích của cực dương dựa trên THNS.
Các nhà nghiên cứu biết được rằng cực dương dựa trên THNS có công suất phóng điện cao 380 mAh/g ở mật độ dòng điện chỉ 0,025 A/g.Ngoài ra, họ còn quan sát thấy công suất xả là 174mAh/g ở mật độ dòng điện cao 1A/g, khả năng duy trì công suất là 89,7% và thời gian sạc là 10 phút sau 1000 chu kỳ.
Ngoài ra, cực dương lithium-ion dựa trên THNS có thể chịu được dòng điện rất cao, từ khoảng 15 đến 20 A/g, mang lại khả năng sạc cực nhanh trong khoảng 9-14 giây.Ở dòng điện cao, khả năng duy trì công suất vượt quá 80% sau 10.000 chu kỳ.
Kết quả của nghiên cứu này cho thấy các tấm nano 2D TiB2 là ứng cử viên phù hợp để sạc nhanh pin lithium-ion có tuổi thọ cao.Họ cũng nêu bật những lợi ích của vật liệu khối có kích thước nano như TiB2 về các đặc tính thuận lợi bao gồm khả năng tốc độ cao tuyệt vời, khả năng lưu trữ điện tích giả điện dung và hiệu suất đạp xe tuyệt vời.
Công nghệ sạc nhanh này có thể đẩy nhanh quá trình phổ biến xe điện và giảm đáng kể thời gian chờ sạc cho các thiết bị điện tử di động khác nhau.Chúng tôi hy vọng rằng kết quả của chúng tôi sẽ truyền cảm hứng cho nghiên cứu sâu hơn trong lĩnh vực này, điều này cuối cùng có thể mang lại sự thuận tiện cho người dùng xe điện, giảm ô nhiễm không khí đô thị và giảm bớt căng thẳng liên quan đến cuộc sống di động, từ đó tăng năng suất của xã hội chúng ta.
Nhóm nghiên cứu hy vọng công nghệ đáng chú ý này sẽ sớm được sử dụng trong xe điện và các thiết bị điện tử khác.
Varma, A., và cộng sự.(2022) Các tấm nano phân cấp dựa trên diborua titan làm vật liệu cực dương cho pin lithium-ion.Vật liệu nano ứng dụng ACSdoi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
Trong cuộc phỏng vấn này tại Pittcon 2023 ở Philadelphia, PA, chúng tôi đã nói chuyện với Tiến sĩ Jeffrey Dick về công việc của ông về các công cụ hóa học và điện hóa nano khối lượng thấp.
Tại đây, AZoNano nói chuyện với Drigent Acoustics về những lợi ích mà graphene có thể mang lại cho công nghệ âm thanh và âm thanh cũng như mối quan hệ của công ty với sản phẩm graphene hàng đầu đã định hình nên thành công của công ty như thế nào.
Trong cuộc phỏng vấn này, Brian Crawford của KLA giải thích mọi điều cần biết về thụt nano, những thách thức hiện tại mà lĩnh vực này phải đối mặt và cách vượt qua chúng.
Bộ lấy mẫu tự động AUTOsample-100 mới tương thích với máy quang phổ NMR 100 MHz để bàn.
Vistec SB3050-2 là hệ thống in thạch bản chùm tia điện tử hiện đại với công nghệ chùm tia biến dạng dành cho nhiều ứng dụng trong nghiên cứu và phát triển, tạo nguyên mẫu và sản xuất quy mô nhỏ.