ALTIN 499,21
DOLAR 8,8689
EURO 10,4740
BIST 1.385
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 26 °C
Az Bulutlu

Oksijen Salınımını Önlemek Daha Güvenli Yüksek Enerji Yoğunluğuna Sahip Lityum İyon Pillere Yol Açıyor

14.07.2021
51
Oksijen Salınımını Önlemek Daha Güvenli Yüksek Enerji Yoğunluğuna Sahip Lityum İyon Pillere Yol Açıyor

Akü malzemelerinden oksijen salınımı termal kaçaklara neden olabilir. Kredi bilgileri: Takashi Nakamura

Bir araştırma grubu, daha sağlam ve daha güvenli, yüksek enerji yoğunluklu pillerin önünü açarak, lityum iyon pillerde oksijen salınımı hakkında yeni bilgiler üretti.

Toplum, BM’nin Sürdürülebilir Kalkınma Hedeflerine ulaşmak ve karbon nötrlüğünü gerçekleştirmek istiyorsa, daha fazla enerji depolayan yeni nesil piller kritik öneme sahiptir. Bununla birlikte, enerji yoğunluğu ne kadar yüksek olursa, termal kaçak olasılığı o kadar yüksek olur – bazen pilin patlamasına neden olabilecek pillerin aşırı ısınması.

Katot aktif malzemeden salınan oksijen, termal kaçak için bir tetikleyicidir, ancak bu süreç hakkındaki bilgimiz yetersizdir.

Tohoku Üniversitesi ve Japonya Synchrotron Radyasyon Araştırma Enstitüsü’nden (JASRI) araştırmacılar, lityum iyon piller LiNi için katot malzemesinin oksijen salma davranışını ve ilgili yapısal değişiklikleri araştırdı.1/3ortak1/3Mn1/3Ö2 (NCM111). NCM111, kulometrik titrasyon ve X-ışını kırınımları yoluyla model oksit bazlı bir pil malzemesi olarak görev yaptı.

Araştırmacılar, NCM111’in bozulmadan %5 mol oksijen salınımını kabul ettiğini ve oksijen salınımının yapısal düzensizliğe, Li ve Ni alışverişine neden olduğunu keşfetti.

Oksijen salındığında, geçiş metallerini (NCM111’de Ni, Co ve Mn) azaltır ve malzemelerde dengeli bir yük tutma yeteneklerini azaltır.

Bunu değerlendirmek için araştırma grubu, Japonya’da JASRI tarafından işletilen büyük ölçekli bir senkrotron radyasyon tesisi olan BL27SU SPring-8’de yumuşak Xray absorpsiyon spektroskopisini kullandı.

Seçici Ni gözlemlediler3+ oksijen salınımının başlangıç ​​aşamasında NCM111’de azalma. Ni indirgemesi bittikten sonra Co3+ azalırken, Mn4+ %5 mol oksijen salınımı sırasında değişmez kaldı.

“İndirgeme davranışları, yüksek değerlikli NI’nin (Ni3+) oksijen salınımını önemli ölçüde artırır, ”diyor makalenin yazarlarından Takashi Nakamura.

Bu hipotezi test etmek için Nakamura ve meslektaşları, daha fazla Ni içeren değiştirilmiş NCM111 hazırladılar.3+ orijinal NCM111’den daha fazla. Şaşırtıcı bir şekilde, NCM111’in beklenenden çok daha şiddetli oksijen salınımı sergilediğini keşfettiler.

Buna dayanarak, araştırma grubu, yüksek değerlikli geçiş metallerinin oksit bazlı pil malzemelerindeki kafes oksijeni kararsızlaştırdığını öne sürdü.

Nakamura, “Bulgularımız, yüksek enerji yoğunluğunun ve geçiş metal oksitlerinden oluşan sağlam yeni nesil pillerin daha da geliştirilmesine katkıda bulunacak” dedi.

Referans: “Oksit Bazlı Ara Katotlarda Kafes Oksijen Kararsızlığı: Katmanlı LiNi’nin Bir Vaka Çalışması1/3ortak1/3Mn1/3Ö2”Xueyan Hou, Kento Ohta, Yuta Kimura, Yusuke Tamenori, Kazuki Tsuruta, Koji Amezawa ve Takashi Nakamura tarafından, 23 Haziran 2021, Gelişmiş Enerji Malzemeleri.
DOI: 10.1002 / aenm.202101005

Finansman: Bilimsel Araştırma için Yardım Hibesi (JP18K05288?JP19H05814) “Malzemeler ve Cihazlar için Ağ Ortak Araştırma Merkezi”nde “İnsan, Çevre ve Malzemeler Arasında Açık İnovasyon için Dinamik İttifak”ın CORE laboratuvarı için Araştırma Programı.

.

Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.