เมื่อเร็ว ๆ นี้กำมะถันได้พิสูจน์ว่าเป็นพันธมิตรที่ราคาถูกและสามารถแข่งขันได้สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีความหนาแน่นของพลังงานที่ 2600 Wh/kg ตามทฤษฎีแล้ว ในทางปฏิบัติ แบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์มีอายุการใช้งานที่ต่ำเนื่องจากไอออนโพลีซัลไฟด์ที่ส่งไปและกลับจากอิเล็กโทรดระหว่างการชาร์จและการคายประจุ ขณะนี้นักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์เคมีต้าเหลียน
ซึ่งเป็นสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศจีน
ได้พัฒนาแผ่นนาโนไฮบริดที่รวม graphene และ Co (OH) 2นาโนชีตที่ป้องกันการเคลื่อนที่ของซัลไฟด์และเพิ่มการใช้ไอออนซัลไฟด์เพื่อปรับปรุงความจุของแบตเตอรี่และความสามารถในการหมุนเวียน
รายงานผลในวารสาร Journal of Physics ฉบับแรก: Energy Zhong-Shuai Wuและคณะได้เน้นย้ำถึงฉนวนไฟฟ้าของธาตุกำมะถันและผลิตภัณฑ์การปลดปล่อย Li 2 S/Li 2 S 2ซึ่งเป็นความท้าทายในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ตลอดจน การรับส่งไอออนซัลไฟด์ซึ่งควบคู่ไปกับการขยายตัวเชิงปริมาตรและการเกิดลิเธียมเดนไดรต์จะลดอายุการใช้งานการปั่นจักรยาน
นวัตกรรมอินเตอร์เลเยอร์ก่อนหน้านี้ กลุ่มอื่นๆ ได้ทดลองปรับเปลี่ยนเครื่องแยก ซึ่งเป็นส่วนประกอบแบตเตอรี่มาตรฐานระหว่างขั้วลบและขั้วบวก โดยใช้วัสดุคาร์บอนไม่มีขั้วเพื่อป้องกันการส่งกระแสไฟไอออนซัลไฟด์ อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาระหว่างซัลไฟด์ไอออนกับตัวแยกที่ถูกดัดแปลงเหล่านั้นอ่อนแอเกินไปที่จะปิดกั้นการแพร่กระจายของพวกมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ Wu และเพื่อนร่วมงานหลีกเลี่ยงสิ่งนี้ด้วย interlayer แบบไฮบริดที่พวกเขาเคลือบบนตัวคั่นเนื่องจากnanosheets Co (OH) 2 เป็นขั้ว ดังนั้นจึงเพิ่มปฏิสัมพันธ์ทางเคมีกับซัลไฟด์ในขณะที่แผ่นนาโนกราฟีนทำหน้าที่เป็นอุปสรรคทางกายภาพในการป้องกันการแพร่กระจายและการย้ายถิ่นของ พอลิซัลไฟด์ที่ละลายได้ ฟังก์ชันที่สูงของกราฟีนและ Co(OH) 2นาโนชีตที่มีผลเสริมฤทธิ์กันอย่างมากในการระงับเอฟเฟกต์กระสวยยังช่วยให้โหลดมวลต่ำได้เพียง 0.20 มก. ซม. -2
แผ่น EG [exfoliated graphene] ใน interlayer
แบบไฮบริดสามารถทำหน้าที่เป็นอุปสรรคทางกายภาพของพอลิซัลไฟด์และเครือข่ายที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเพื่อเพิ่มการนำพอลิซัลไฟด์ที่ติดอยู่กลับมาใช้ใหม่ได้ในขณะที่แผ่นนาโน Co (OH) 2ขั้วสามารถตอบสนองบทบาทของการดูดซับสารเคมีของพอลิซัลไฟด์ได้” พวกเขา อธิบายในรายงานของพวกเขา “ด้วยเหตุนี้ แบตเตอรี่ Li-S ความจุสูงที่มี 918 mAh/g ที่ 0.5 C มาพร้อมกับความสามารถอัตราพิเศษ (677 mAh/g ที่ 5 C) และความเสถียรของวงจรที่เสถียร (565 mAh/g หลังจาก 300 รอบที่ 0.5 C ) สำเร็จ”
การปรับปรุง Tannic WS2: (a) การแสดงแผนผังสำหรับการขัดและการปรับเปลี่ยน WS2 ที่เก่าแก่อย่างมีประสิทธิภาพด้วยผู้ช่วยกรดแทนนิก (b) และ (c) ภาพประกอบแผนผังของสปีชีส์พอลิซัลไฟด์บนกราฟีนที่ผสมกับ ta-WS2 และ WS2 ที่เก่าแก่ตามลำดับ เครดิต: วารสารฟิสิกส์: พลังงาน
การปรับปรุง Tannic WS2: (a) การแสดงแผนผังสำหรับการขัดและการปรับเปลี่ยน WS2 ที่เก่าแก่อย่างมีประสิทธิภาพด้วยผู้ช่วยกรดแทนนิก (b) และ (c) ภาพประกอบแผนผังของสปีชีส์พอลิซัลไฟด์บนกราฟีนที่ผสมกับ ta-WS2 และ WS2 ที่เก่าแก่ตามลำดับ เครดิต: วารสารฟิสิกส์: พลังงาน
การเพิ่มประสิทธิภาพอัตราการเกิดปฏิกิริยา
Da-Wei Wangจากมหาวิทยาลัย New South Wales ในออสเตรเลีย และXin Tanที่ Australian National University และเพื่อนร่วมงานยังรายงานผลการวิจัยที่เน้นเรื่องแบตเตอรี่โพลีซั ลไฟด์ ในวารสาร Journal of Physics: Energyฉบับแรก พวกเขาแนะนำว่า “แม้ว่าได้ทุ่มเทความพยายามอย่างมากในการปรับปรุง LIB [แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน] และการศึกษาอย่างจริงจังเพื่อการพัฒนาต่อไปยังคงดำเนินต่อไป แต่เทคโนโลยี Li-ion ในปัจจุบันไม่สามารถตอบสนองความต้องการที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ของสังคมสมัยใหม่ได้ เนื่องจาก ความหนาแน่นของพลังงานที่จำกัดและ
ราคาแพงในการใช้งานขนาดใหญ่”
พวกเขาเสริมว่าอุปสรรคหลักในการดูดซับระบบแบตเตอรี่อินทรีย์โพลีซัลไฟด์คือต้นทุนและความไวไฟ ซึ่งกระตุ้นให้มีความพยายามอย่างมากในการสร้างระบบโพลีซัลไฟด์อินทรีย์ที่ทำงานด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ สิ่งนี้นำไปสู่ความผิดหวังกับอัตราการตอบสนองที่ “เฉื่อยชา” Wang และ Tan และเพื่อนร่วมงานของพวกเขาแก้ไขปัญหานี้ด้วยการสนับสนุนกราฟีนที่ตกแต่งด้วยแผ่นนาโน WS 2 ที่ชอบน้ำ ซึ่งขัดผิวด้วยกรดแทนนิก ในรายงานของพวกเขา พวกเขาเน้นว่าเช่นเดียวกับการเปิดใช้งานการขัดผิวอย่างมีประสิทธิภาพของนาโนชีต WS 2กรดแทนนิกจะปรับเปลี่ยนพวกมันเพื่อเพิ่มคุณสมบัติที่ชอบน้ำซึ่งจะช่วยปรับปรุงกิจกรรมทางไฟฟ้าของ WS 2และเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาของแบตเตอรี่
“การรวมตัวของกรดแทนนิกทำให้เกิดปฏิกิริยาร่วมกันระหว่างพอลิซัลไฟด์และนาโนชีต WS 2ผ่านโมเลกุลที่ชอบน้ำและพื้นผิวขั้วโลก” พวกเขาอธิบายในรายงานของพวกเขา “ด้วยอิเล็กโทรไลต์ 0.5 M Li 2 S 2กราฟีนและส่วนผสม WS 2 ที่ดัดแปลง ให้ความจุเฉพาะพื้นที่ 0.37 mA h/cm2 เทียบกับ 0.27 mA h/cm2 สำหรับกราฟีนบริสุทธิ์”
บริการ Graphene ให้ลิงก์ที่ขาดหายไปสำหรับอุตสาหกรรมความสำคัญของการแยกกราฟีนออกจากกราไฟท์เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วเป็นเวลาหลายปี กระตุ้นให้องค์การมาตรฐานสากลกำหนดคำจำกัดความที่แม่นยำสำหรับสิ่งที่สามารถกำหนดเป็นกราฟีนได้ ซึ่งน้อยกว่า 10 ชั้น ในขณะที่สิ่งนี้ชี้แจงสิ่งต่าง ๆ สำหรับทนายความด้านสิทธิบัตรคำนิยามนั้นมีประโยชน์เพียงเล็กน้อยสำหรับภาค graphene หากซัพพลายเออร์ยังคงจัดหากราไฟท์แทน graphene และผู้ใช้ขาดทรัพยากรในการแยกแยะความแตกต่างของเกล็ดกราฟีนจากของปลอมของกราฟีน
“ผู้ผลิตกราฟีนปลอมจะรับรู้ถึงคุณภาพที่ไม่ดีหรือไม่ก็ตาม” เนโตกล่าว “อย่างไรก็ตาม การขาดมาตรฐานสำหรับการผลิตกราฟีนก่อให้เกิดคุณภาพของวัสดุที่จำหน่ายในตลาดเปิด สิ่งนี้ขัดขวางการพัฒนาแอพพลิเคชั่นในอนาคต”
ผลการศึกษาของ NUS เกิดขึ้นเพียงไม่กี่เดือนหลังจากการก่อตั้ง Graphene Serviceในสหราชอาณาจักร ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่าง National Physical Laboratory ใน Teddington และ National Graphene Institute ที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ บริการ Graphene มุ่งหวังที่จะใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญในทั้งสองสถาบันเพื่อกำหนดลักษณะตัวอย่างสำหรับผู้ใช้และให้คำแนะนำเกี่ยวกับการใช้งานที่เป็นไปได้
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>เว็บสล็อตแตกง่าย
