Oppumpning af energilager med metaloxider
Denne skematiske illustration viser metaloxider i telt inde i grafen. Mange metaloxid/grafen-kompositter tilbyder uventet kapacitetssynergi, der hjælper med at øge lagerkapaciteten. Kredit:Ryan Chen/LLNL.
Materialeforskere ved Lawrence Livermore National Laboratory har fundet, at visse metaloxider øger kapaciteten og forbedrer cykelydelsen i lithium-ion-batterier.
Holdet syntetiserede og sammenlignede den elektrokemiske ydeevne af tre grafenmetaloxid -nanokompositter og fandt ud af, at to af dem i høj grad forbedrede reversibel lithium -lagerkapacitet.
Forskningen vises på forsiden af 21. marts-udgaven af Journal of Materials Chemistry A .
Grafen-metaloxid (GMO) nanokompositter er blevet kendt for deres potentiale inden for energilagring og omdannelse, inklusive kondensatorer, lithium-ion batterier, katalyse (til brændselsceller, vandspaltning og luftrensning) og sensorer.
Til anvendelser i lithium-ion-batterier, metaloxidpartikler (MO) i nanostørrelse og stærkt ledende grafen anses for at være gavnlige til at forkorte lithiumdiffusionsveje og reducere polarisering i elektroden, fører til forbedret ydeevne.
I forsøgene, holdet dyppede præfabrikerede graphene aerogel-elektroder i metalionopløsninger, hvor alle metaloxidnanopartikler ser ud til at være forankret på overfladen af graphen og er fuldt tilgængelige for elektrolytten (dvs. åbent porerum).
"I bund og grund vores tilgang hjælper med at optimere ydeevnen på systemniveau ved at sikre, at de fleste metaloxider er aktive, " sagde LLNL-materialeforsker Morris Wang og den tilsvarende forfatter til papiret.
Metoden kan deponere de fleste typer MO'er på den samme præfabrikerede 3D-grafenstruktur, giver mulighed for direkte sammenligning af elektrokemisk ydeevne for en bred vifte af GMO'er.
"Vi fandt ud af, at eksperimenterne viste store reversible lithiumlagringskapaciteter af grafenplader, muliggjort af metaloxidernes upåklagelige roller, "Wang sagde. "Overraskende så vi størrelsen af kapacitetsbidrag fra grafen hovedsageligt bestemmes af aktive materialer og typen af MO bundet til grafenoverfladen."
Specifikt, MO's lithiumlagringsmekanismer og deres belastningsforhold versus grafen spiller en nøglerolle i bestemmelsen af grafenkapacitetsbidrag.
Sidste artikelBekæmper superbugs med nanoteknologi og lys
Næste artikelRynker og krøller gør grafen bedre
Varme artikler
-
UD-forskere forsøgte først med 3D-kulstof nanorør-arkitekturerFoto af Evan Krape Et hold af tre professorer i maskinteknik ved University of Delaware, plus forskere fra tre andre akademiske institutioner, samarbejder om at udvikle tredimensionelle (3D) kulst -
Stealth-sonde i nanoskala glider problemfrit ind i cellevæggeneEn stealth sonde sidder fast sammen i en cellemembran. Membranen er repræsenteret af de små blå kugler, med den hydrofobe del indeni vist med snoede fine blå linjer. Siliciumdelen af sonden er sort, -
Forskere udvikler metalliske polymerer ved at udnytte topologisk orden og π-konjugationKunstnerisk repræsentation af ikke-trivielle topologiske polymerer, der udviser den karakteristiske sluttilstand. Kredit:M. Pykal. Forskere på IMDEA Nanociencia, Universidad Autónoma de Madrid og -
Forståelse af ladningsoverførsler i molekylær elektronikEnrique del Barcos arbejde vil bidrage til at fremme forståelsen af kvanteteknologier. Kredit:University of Central Florida Et internationalt forskerhold, som omfatter University of Central Flor
- Hvorfor er Portugal så udsat for naturbrande?
- Forskere beregner hidtil usete værdier for spin-livstidsanisotropi i grafen
- Fra flagskib til rumskib - to eksperimenter, der skubber grænsen for grafenes potentiale
- Sådan gør du Lang Division med Positive & Negative Integers
- Undersøgelsen viser, at kvinder er mere tilbøjelige til at opleve tekniske uenigheder om forfatter…
- Metode til lagdeling af metaller med 2-D-materialet kan føre til helt nye egenskaber