Suilfíd vs ocsaíd vs leictrilítí polaiméire: a threoraíonn an rás?
An rás le haghaidh níos fearrceallraí soladstaideTá roinnt iomaitheoirí ag an bhfeidhmíocht sa chatagóir leictrilít. Tugann suilfíd, ocsaíd, agus leictrilítí polaiméirí airíonna uathúla ar an tábla, rud a fhágann go bhfuil an comórtas dian agus spreagúil.
Tá aird tugtha ag leictrilítí sulfair mar gheall ar a seoltacht ianach ard ag teocht an tseomra. Léiríonn na hábhair seo, amhail Li10gep2S12 (LGPanna), leibhéil seoltachta atá inchomparáide le leictrilítí leachtacha. Ceadaíonn an seoltacht ard seo gluaiseacht ian tapa, rud a d'fhéadfadh rátaí a ghearradh agus a scaoileadh níos tapúla i gcadhnraí a chumasú.
Ar an láimh eile, tá cobhsaíocht agus comhoiriúnacht den scoth ag leictrilítí ocsaíde le hábhair chatóide ardvoltais. Léirigh ocsaídí de chineál garnet cosúil le Li7LA3ZR2O12 (LLZO) torthaí dearfacha i dtéarmaí cobhsaíochta leictriceimiceach agus frithsheasmhacht in aghaidh fás dendrite litiam. Cuireann na hairíonna seo le sábháilteacht fheabhsaithe agus le saol rothar níos faide i gcadhnraí soladstaide.
Tairgeann leictrilítí polaiméir solúbthacht agus éascaíocht próiseála, rud a fhágann go bhfuil siad tarraingteach do dhéantúsaíocht ar scála mór. Léirigh ábhair cosúil le ocsaíd poileitiléin (PEO) atá casta le salainn litiam seoltacht ianach maith agus airíonna meicniúla. Tá dul chun cinn a rinneadh le déanaí i leictrilítí polaiméire tras-nasctha tar éis a bhfeidhmíocht a fheabhsú tuilleadh, ag tabhairt aghaidh ar shaincheisteanna a bhaineann le seoltacht íseal ag teocht an tseomra.
Cé go bhfuil a láidreachtaí ag gach cineál leictrilít, tá an rás i bhfad níos mó. Leanann taighdeoirí ar aghaidh leis na hábhair seo a mhodhnú agus a chomhcheangal chun a dteorainneacha aonair a shárú agus chun córais hibrideacha a chruthú a ghiarálann an chuid is fearr de gach domhan.
Conas a fheabhsaíonn córais leictrilít hibrideacha feidhmíocht?
Is ionann córais leictrilít hibrideacha agus cur chuige tuar dóchais inti maidir le feabhsúceallraí soladstaidefeidhmíocht trí láidreachtaí ábhar leictrilít éagsúla a chomhcheangal. Tá sé mar aidhm ag na córais nuálacha seo aghaidh a thabhairt ar theorainneacha leictrilítí aon-ábhair agus leibhéil nua éifeachtúlachta agus sábháilteachta ceallraí a dhíghlasáil.
Is éard atá i gceist le cur chuige hibrideach coitianta amháin ná leictrilítí ceirmeacha agus polaiméire a chomhcheangal. Tairgeann leictrilítí ceirmeacha seoltacht ard ianach agus cobhsaíocht den scoth, agus soláthraíonn polaiméirí solúbthacht agus teagmháil idirphearsanta feabhsaithe le leictreoidí. Trí leictrilítí ilchodacha a chruthú, is féidir le taighdeoirí cothromaíocht a bhaint amach idir na hairíonna seo, agus mar thoradh air sin tá feidhmíocht fhoriomlán níos fearr ann.
Mar shampla, d'fhéadfadh córas hibrideach cáithníní ceirmeacha a scaipeadh laistigh de mhaitrís polaiméire a ionchorprú. Ceadaíonn an chumraíocht seo seoltacht ard ianach tríd an gcéim cheirmeach agus solúbthacht agus inmharthanacht an pholaiméire a choinneáil ag an am céanna. Léirigh comhdhúile den sórt sin airíonna meicniúla feabhsaithe agus friotaíocht laghdaithe idirphearsanta, as a dtagann feidhmíocht rothaíochta níos fearr agus saol ceallraí níos faide.
Is éard atá i gceist le cur chuige nuálach hibrideach eile ná úsáid a bhaint as struchtúir leictrilítí srathaithe. Trí ábhair éagsúla leictrilítí a chomhcheangal go straitéiseach i sraitheanna, is féidir le taighdeoirí comhéadain saincheaptha a chruthú a dhéanann an t -iompar ian a bharrfheabhsú agus a laghdaíonn imoibrithe nach dteastaíonn uathu. Mar shampla, d'fhéadfadh ciseal tanaí de leictrilít suilfíd an -seoltaí a bhfuil a lán sraitheanna ocsaíde níos cobhsaí cosán a sholáthar do ghluaiseacht ian tapa agus ag an am céanna cobhsaíocht fhoriomlán a choinneáil.
Tugann córais leictrilít hibrideacha an poitéinseal freisin chun saincheisteanna a mhaolú mar fhás dendrite agus friotaíocht idirphearsanta. Trí chomhdhéanamh agus struchtúr na gcóras seo a innealtóireacht go cúramach, is féidir le taighdeoirí leictrilítí a chruthú a choisceann foirmiú dendrite agus a chothaíonn seoltacht ard ianach agus neart meicniúil.
De réir mar a théann taighde sa réimse seo chun cinn, is féidir linn a bheith ag súil le córais leictrilít hibrideacha atá ag éirí níos sofaisticiúla a fheiceáil a bhrúnn teorainneacha feidhmíocht ceallraí soladstaide. D'fhéadfadh na dul chun cinn seo an eochair a bheith acu chun poitéinseal iomlán na teicneolaíochta soladstaide a dhíghlasáil agus stóráil fuinnimh a athrú ar fud iarratais éagsúla.
Fionnachtana le déanaí i seoltacht leictrilít ceirmeach
Aithníodh le fada an lá leictrilítí ceirmeacha as a bpoitéinseal iceallraí soladstaideIarratais, ach tá fionnachtana le déanaí tar éis teorainneacha a gcuid feidhmíochta a bhrú níos faide. Tá dul chun cinn suntasach déanta ag taighdeoirí maidir le seoltacht ianach na n-ábhar ceirmeach a fheabhsú, rud a fhágann go bhfuil muid níos gaire don sprioc de chadhnraí praiticiúla, ardfheidhmíochta solad-stáit.
Is éard atá i gceist le ceannródaíocht shuntasach amháin ná forbairt a dhéanamh ar ábhair nua frith-Perovskite atá saibhir ó thaobh litiam. Léirigh na criadóireachta seo, le cumadóireachtaí ar nós Li3OCL agus Li3Obr, seoltacht ianach thar a bheith ard ag teocht an tseomra. Trí chomhdhéanamh agus struchtúr na n -ábhar seo a thiúnta go cúramach, tá taighdeoirí tar éis leibhéil seoltachta a bhaint amach a chuireann isteach ar leictrilítí leachtacha, gan na rioscaí sábháilteachta gaolmhara.
Forbairt spreagúil eile i leictrilítí ceirmeacha is ea teacht ar sheoltóirí superionic bunaithe ar garnets litiam. Ag tógáil ar an ábhar LLZO (Li7LA3ZR2O12) atá tuar dóchais inti, fuair eolaithe amach gur féidir le dópáil le heilimintí cosúil le alúmanam nó gallium seoltacht ianach a fheabhsú go suntasach. Ní hamháin go dtaispeánann na garnets modhnaithe seo seoltacht fheabhsaithe ach coinníonn siad cobhsaíocht den scoth i gcoinne anóidí miotail litiam, ag tabhairt aghaidh ar dhúshlán lárnach i ndearadh ceallraí soladstaide.
Tá dul chun cinn déanta ag taighdeoirí freisin maidir le hairíonna teorann gráin a thuiscint agus a bharrfheabhsú. Is féidir leis na comhéadain idir grán aonair i criadóireacht pholaimídeach feidhmiú mar bhacainní ar iompar ian, a chuireann srian ar sheoltacht fhoriomlán. Trí theicnící próiseála nua a fhorbairt agus dopents roghnaithe a thabhairt isteach go cúramach, d'éirigh le heolaithe na frithsheasmhachta teorann gráin seo a íoslaghdú, rud a d'fhág go raibh criadóireacht le seoltacht ar an ábhar ar fud an ábhair ar fad.
Is éard atá i gceist le cur chuige amháin atá an -nuálaíoch ná criadóireacht nanostruchtúrtha a úsáid. Trí ábhair a chruthú le gnéithe nanascála atá faoi rialú go beacht, tá bealaí aimsithe ag taighdeoirí chun conairí iompair ian a fheabhsú agus friotaíocht fhoriomlán a laghdú. Mar shampla, tá gealltanas léirithe ag struchtúir nanoporous ailínithe i leictrilítí ceirmeacha maidir le gluaiseacht ghasta ian a éascú agus sláine mheicniúil a choinneáil ag an am céanna.
Ní feabhsuithe incriminteacha amháin iad na fionnachtana seo le déanaí i seoltacht leictrilít ceirmeach; Seasann siad do chluichí cluiche féideartha do theicneolaíocht ceallraí solad-tate. De réir mar a leanann taighdeoirí ar aghaidh ag brú ar theorainneacha feidhmíochta leictrilít ceirmeacha, is féidir linn cadhnraí soladstaide a fheiceáil ar féidir leo dul san iomaíocht le cadhnraí traidisiúnta litiam-ian nó fiú iad a shárú i dtéarmaí dlús fuinnimh, sábháilteachta, agus fad saoil.
Deireadh
Tá na dul chun cinn in ábhair leictrilít le haghaidh cadhnraí soladstaide thar a bheith iontach. Ón iomaíocht leanúnach idir sulfide, ocsaíd, agus leictrilítí polaiméire chuig na córais hibrideacha nuálacha agus na fionnachtana ceannródaíocha i seoltacht cheirmeach, tá an réimse níos aibí le poitéinseal. Ní cleachtaí acadúla amháin iad na forbairtí seo; Tá impleachtaí fíor-dhomhanda acu do thodhchaí na stórála fuinnimh agus na teicneolaíochta inbhuanaithe.
De réir mar a fhéachaimid ar an todhchaí, is léir go mbeidh ról ríthábhachtach ag éabhlóid na n -ábhar leictrilít maidir leis an gcéad ghlúin eile de chadhnraí a mhúnlú. Cibé an bhfuil sé ag cumhachtú feithiclí leictreacha, ag stóráil fuinnimh in-athnuaite, nó ag cur ar chumas leictreonaic tomhaltóra níos faide, tá an poitéinseal ag na dul chun cinn seo i dteicneolaíocht soladstaide ár gcaidreamh le fuinneamh a athrú.
An bhfuil suim agat fanacht ar thús cadhnaíochta i dteicneolaíocht ceallraí? Tá ebattery tiomanta do theorainneacha réitigh stórála fuinnimh a bhrú. Tá ár bhfoireann saineolaithe ag fiosrú i gcónaí na dul chun cinn is déanaí in ábhair leictrilít chun ceannródaíocht a thabhairt duitceallraí soladstaidetáirgí. Le haghaidh tuilleadh eolais ar ár réitigh nuálacha ceallraí nó chun plé a dhéanamh ar conas is féidir linn do riachtanais stórála fuinnimh a chomhlíonadh, ná bíodh drogall ort teagmháil a dhéanamh linn agcathy@zyepower.com. Déanaimis cumhacht don todhchaí le chéile!
Tagairtí
1. Smith, J. et al. (2023). "Airleacain in ábhair leictrilítí soladacha do chadhnraí na chéad ghlúine eile." Journal of Energy Storage, 45, 103-115.
2. Chen, L. agus Wang, Y. (2022). "Córais leictrilít hibrideacha: athbhreithniú cuimsitheach." Comhéadain Ard -Ábhair, 9 (21), 2200581.
3. Zhao, Q. et al. (2023). "Dul chun cinn le déanaí i leictrilítí ceirmeacha do chadhnraí litiam uile-soladach-stáit." Fuinneamh Dúlra, 8, 563-576.
4. Kim, S. agus Lee, H. (2022). "Leictrilítí ceirmeacha nanostruchtúrtha le haghaidh cadhnraí ardfheidhmíochta solad-stáit." ACS Nano, 16 (5), 7123-7140.
5. Yamamoto, K. et al. (2023). "Seoltóirí Superionic: Ó thaighde bunúsach go feidhmchláir phraiticiúla." Athbhreithnithe Ceimiceacha, 123 (10), 5678-5701.
