Гурӯҳи таҳқиқотӣ таҳти роҳбарии профессор Чен Вэй аз Донишгоҳи илм ва технологияи Чин (USTC) як системаи нави батареяи кимиёвиро муаррифӣ карданд, ки аз гази гидроген ҳамчун анод истифода мебарад.
Гидроген (H₂ ) бинобар хосиятҳои мусоиди электрохимиявии худ ҳамчун интиқолдиҳандаи устувор ва камхарҷи энергияи барқароршаванда таваҷҷӯҳро ба худ ҷалб кардааст. Аммо, батареяҳои анъанавии гидрогенӣ асосан H₂-ро ҳамчун катод истифода мебаранд, ки диапазони шиддати онҳоро то 0,8-1,4 В маҳдуд мекунад ва иқтидори умумии нигоҳдории энергияи онҳоро маҳдуд мекунад. Барои бартараф кардани ин маҳдудият, гурӯҳи тадқиқотӣ як равиши навро пешниҳод кард: истифодаи H₂ ҳамчун анод барои афзоиши назарраси зичии энергия ва шиддати корӣ. Дар якҷоягӣ бо металли литий ҳамчун анод, батарея кори истисноии электрохимиявиро нишон дод.
Муҳаққиқон як системаи батареяи прототипи литий-гидроген (Li-H)-ро бо аноди металлии литий, қабати диффузияи гази бо платина пӯшонидашуда, ки ҳамчун катоди гидроген амал мекунад ва электролити сахт (Li 1.3 Al 0,3 Ti 1,7 (PO4 ) 3 ё LATP) тарроҳӣ карданд. Ин конфигуратсия интиқоли самараноки литий-ионро имкон медиҳад ва ҳамзамон таъсири мутақобилаи номатлуби кимиёвиро кам мекунад. Дар озмоишҳо, батареяи Li-H зичии назариявии энергияи 2825 Вт/кг-ро нишон дод ва шиддати доимии тақрибан 3 В-ро нигоҳ дошт. Ғайр аз ин, самаранокии назарраси рафтуомад (RTE) 99,7% ба даст оварда шуд, ки нишон медиҳад, ки талафоти ҳадди ақали энергия ҳангоми давраҳои пуркунӣ ва холӣкунӣ ҳангоми нигоҳ доштани устувории дарозмуддат ба ҳадди ақал мерасад.
Барои беҳтар кардани самаранокии хароҷот, бехатарӣ ва осонии истеҳсол, даста батареяи литий-гидрогении беанодро таҳия кард, ки ниёз ба металли литийи пешакӣ насбшударо аз байн мебарад. Ба ҷои ин, батарея ҳангоми пуркунӣ литийро аз намакҳои литий (LiH₂PO₄ ва LiOH ) дар электролит ҷойгир мекунад. Ин версия бартариҳои батареяи стандартии литий-гидрогениро нигоҳ медорад ва дар айни замон бартариҳои иловагиро пешниҳод мекунад. Он имкон медиҳад, ки ҷойгиркунӣ ва тозакунии самараноки литий бо самаранокии кулон (CE) 98,5% -ро таъмин кунад. Ғайр аз ин, он ҳатто дар консентратсияҳои пасти гидроген устувор кор мекунад ва вобастагиро ба нигоҳдории гидрогени фишори баланд коҳиш медиҳад. Барои фаҳмидани он, ки чӣ гуна литий ва ионҳои гидроген дар дохили электролити батарея ҳаракат мекунанд, моделҳои компютерӣ, ба монанди симулятсияҳои назарияи функсионалии зичӣ (DFT), анҷом дода шуданд.
Ин пешрафт дар технологияи батареяҳои литий-гидроген имкониятҳои навро барои ҳалли пешрафтаи нигоҳдории энергия бо истифода аз эҳтимолӣ дар шабакаҳои энергияи барқароршаванда, мошинҳои барқӣ ва ҳатто кайҳонӣ мекушояд. Дар муқоиса бо батареяҳои анъанавии никел-гидроген, системаи литий-гидроген зичии баландтари энергия ва самаранокиро пешниҳод мекунад, ки онро барои нигоҳдории энергияи насли оянда номзади қавӣ мегардонад. Версияи беанод заминаро барои батареяҳои гидрогенӣ, ки аз ҷиҳати хароҷот самараноктар ва миқёспазиранд, фароҳам меорад.
Нашри аслӣ
Ҳамчунин хонед
Мерседес-Бенс аввалин корхонаи коркарди батареяро мекушояд | Пугналом
Бетони оянда кувваи электр захира | Пугналом
