Pencapaian besar! Jangka hayat bateri pada masa depan akan meningkat akibatnya

Thread Content

Pada awal abad ke-21, peranti yang boleh dicas, yang menggunakan bateri litium sebagai sumber tenaga, digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang, termasuk peranti mudah alih dan kenderaan tenaga baharu. Peranti ini telah membawa manfaat yang besar kepada manusia. Namun, dalam proses pembangunan tersebut, perubahan isipadu yang besar pada bahan elektrod negatif bateri semasa proses penyerapan ion litium akan menyebabkan berlakunya serangkaian masalah seperti keruntuhan struktur bahan dan proses amorfisasi. Kini, kemajuan yang ketara telah dicapai dalam menangani masalah keruntuhan struktur bateri. Namun, berkaitan dengan proses amorfisasi bateri, para saintis masih belum dapat mencari penyelesaian walaupun sudah bertahun-tahun berlalu. Titik perubahan muncul melalui penggunaan ion natrium. Memandangkan ion natrium lebih murah dan mudah didapati, ia akan menjadi pilihan utama untuk menggantikan bateri litium pada masa depan. Namun, perubahan isipadu ion natrium semasa proses pengecasan dan pelepasan tenaga adalah jauh lebih besar berbanding dengan bateri litium. Baru-baru ini, para saintis di Universiti Fudan di negara kita telah mencapai kemajuan yang signifikan dalam kajian mengenai perubahan fasa kristal yang boleh berlaku pada bahan anod untuk bateri ion natrium. Para penyelidik menggunakan sekumpulan molekul logam polifenil yang mengandungi pusat logam sebagai sumber reaksi. Dengan menggunakan mekanisme penggabungan π-π antara cincin benzena, molekul-molekul tersebut dipecahkan dan terdeposit pada dinding tiub kuarza dalam keadaan vakum, melalui proses kawalan suhu. Hasilnya, titik nano logam atau aloi (Sb, Bi, Sn, Ge, Sb89Bi11) dengan diameter kurang daripada 5 nanometer terbentuk, dan titik-titik ini tersebar secara seragam dalam struktur karbon grafitik, lalu membentuk membran komposit logam/karbon berbentuk nano. Membran komposit yang dihasilkan mempunyai sifat kebolehprosesan yang sangat baik. Ia juga mempunyai sifat konduktiviti yang setara dengan grafit. Oleh itu, ia boleh digunakan secara langsung sebagai bahan elektrod untuk bateri ion natrium, tanpa memerlukan bahan pengkonduktor tambahan. Oleh itu, bahan aktif elektrod dapat kembali ke keadaan kristal dengan cepat setiap kali berlaku kitaran cas dan tukar cas. Perubahan fasa kristal yang boleh dibalikkan ini memastikan stabiliti kitaran yang sangat tinggi serta prestasi kuasa yang baik pada elektrod tersebut. Walaupun selepas 5000 kitaran pada kepadatan arus yang tinggi sebanyak 5C dan 7.5C, kapasiti bateri hampir tidak menurun, dan struktur bahan elektrod tetap utuh. Sumber artikel ini ialah dari laman web MoFan