लिथियम ब्याट्रीहरूको प्रदर्शन बिस्तारै बिस्तारै बिग्रिएको छ

लिथियम ब्याट्रीहरूको प्रदर्शन बिस्तारै बिस्तारै बिग्रिएको छ

सिलिकन एनोडहरूले ब्याट्री उद्योगमा ठूलो ध्यान आकर्षित गरेको छ।तुलना गर्दालिथियम-आयन ब्याट्रीहरूग्रेफाइट एनोडहरू प्रयोग गरेर, तिनीहरूले 3-5 गुणा ठूलो क्षमता प्रदान गर्न सक्छन्।ठूलो क्षमताको अर्थ प्रत्येक चार्ज पछि ब्याट्री लामो समयसम्म टिक्नेछ, जसले विद्युतीय सवारीको ड्राइभिङ दूरीलाई उल्लेखनीय रूपमा विस्तार गर्न सक्छ।यद्यपि सिलिकन प्रचुर मात्रामा र सस्तो छ, Si anodes को चार्ज-डिस्चार्ज चक्र सीमित छन्।प्रत्येक चार्ज-डिस्चार्ज चक्रको बखत, तिनीहरूको भोल्युम धेरै विस्तार हुनेछ, र तिनीहरूको क्षमता पनि घट्नेछ, जसले इलेक्ट्रोड कणहरूको फ्र्याक्चर वा इलेक्ट्रोड फिल्मको डिलेमिनेशन निम्त्याउनेछ।

प्रोफेसर जंग वुक चोई र प्रोफेसर अली कोस्कुनको नेतृत्वमा रहेको KAIST टोलीले 20 जुलाईमा सिलिकन एनोडसहित ठूलो क्षमताको लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको लागि एक आणविक पुली टाँस्ने रिपोर्ट गरेको थियो।

KAIST टोलीले ब्याट्री इलेक्ट्रोड बाइन्डरहरूमा आणविक पुलीहरू (पोलिरोटाक्सेन भनिन्छ) एकीकृत गर्‍यो, जसमा ब्याट्री इलेक्ट्रोडहरूमा पोलिमरहरू थपेर इलेक्ट्रोडहरूलाई धातुको सब्सट्रेटहरूमा जोड्न सकिन्छ।पोलिरोटेनमा रहेको औंठीहरू पोलिमर कंकालमा पेँचिएका हुन्छन् र कंकालको छेउमा स्वतन्त्र रूपमा सार्न सक्छन्।

पोलिरोटेनमा रहेको औंठीहरू सिलिकन कणहरूको भोल्युम परिवर्तनको साथ स्वतन्त्र रूपमा सार्न सक्छन्।घण्टीहरूको पर्चीले प्रभावकारी रूपमा सिलिकन कणहरूको आकार राख्न सक्छ, ताकि तिनीहरू निरन्तर भोल्युम परिवर्तन प्रक्रियामा विघटित हुनेछैनन्।यो उल्लेखनीय छ कि कुचल सिलिकन कणहरू पनि polyrotane चिपकने को उच्च लोच को कारण कोलेसेन्ट रहन सक्छ।नयाँ टाँस्ने पदार्थहरूको कार्य अवस्थित चिपकाउनेहरू (सामान्यतया साधारण रैखिक पोलिमरहरू) को तुलनामा एकदमै विपरीत छ।अवस्थित चिपकने सीमित लोच छ र त्यसैले कण आकार दृढतापूर्वक कायम राख्न सक्दैन।अघिल्लो टाँस्ने कणहरूले कुचल कणहरू छराउन सक्छ र सिलिकन इलेक्ट्रोडको क्षमता घटाउन वा गुमाउन सक्छ।

आधारभूत अनुसन्धानको महत्त्वको यो उत्कृष्ट प्रदर्शन हो भन्ने लेखकको विश्वास छ।पोलिरोटाक्सेनले "मेकानिकल बन्ड" को अवधारणाको लागि गत वर्ष नोबेल पुरस्कार जित्यो।"मेकानिकल बन्धन" एक नयाँ परिभाषित अवधारणा हो जुन शास्त्रीय रासायनिक बन्धनहरूमा थप्न सकिन्छ, जस्तै सहसंयोजक बन्डहरू, आयनिक बन्डहरू, समन्वय बन्डहरू र धातु बन्डहरू।दीर्घकालीन आधारभूत अनुसन्धानले ब्याट्री टेक्नोलोजीको लामो समयदेखि रहेका चुनौतीहरूलाई अप्रत्याशित दरमा विस्तारै सम्बोधन गरिरहेको छ।लेखकहरूले यो पनि उल्लेख गरे कि तिनीहरू हाल एक ठूलो ब्याट्री निर्मातासँग काम गरिरहेका छन् उनीहरूको आणविक पुलीहरूलाई वास्तविक ब्याट्री उत्पादनहरूमा एकीकृत गर्न।

नर्थवेस्टर्न युनिभर्सिटीमा २००६ नोबल पुरस्कार विजेता रसायनशास्त्र पुरस्कार विजेता सर फ्रेजर स्टोडार्टले थपे: “उर्जा भण्डारण वातावरणमा मेकानिकल बन्डहरू पहिलो पटक पुनःप्राप्त भएका छन्।KAIST टोलीले मेकानिकल बाइन्डरहरू स्लिप-रिंग पोलिरोटाक्सेनहरूमा कुशलतापूर्वक मेकानिकल बाइन्डरहरू प्रयोग गर्‍यो र अल्फा-साइक्लोडेक्स्ट्रिन सर्पिल पोलिथिलीन ग्लाइकोललाई कार्यात्मक रूपमा प्रयोग गर्‍यो, जसले बजारमा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको प्रदर्शनमा एक सफलता चिन्ह लगाउँदै, मेकानिकल बाइन्डरहरूसँग पुली-आकारको एग्रीगेटहरू।यौगिकहरूले परम्परागत सामग्रीहरूलाई केवल एक रासायनिक बन्धनको साथ प्रतिस्थापन गर्दछ, जसले सामग्री र उपकरणहरूको गुणहरूमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ।


पोस्ट समय: मार्च 10-2023