लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको लागि म्यांगनीज बदलाव

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको लागि म्यांगनीज बदलाव

22 मार्च 2021 - लिथियम-आयन ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण लिथियम-आयन ऊर्जा भण्डारण
कोबाल्ट-मुक्त क्याथोडहरू उपलब्ध सस्तो धातुहरू मध्ये एक प्रयोग गरेर आपूर्ति समस्याहरू लड्न सक्छ।
अमेरिकी अनुसन्धानकर्ताहरूले परम्परागत कोबाल्ट वा निकलको सट्टा क्याथोड सामग्रीको रूपमा म्यांगनीज प्रयोग गर्ने लिथियम-आयन ब्याट्री बनाएका छन्। कामले यी बढ्दो महँगो र सीमित स्रोतहरूको सस्तो र प्रचुर विकल्प प्रस्ताव गर्न सक्छ, लिथियम-आयन ऊर्जा भण्डारणको लागि द्रुत रूपमा बढ्दो माग पूरा गर्ने तरिका प्रदान गर्दछ।

धेरैजसो लिथियम-आयन ब्याट्री क्याथोडहरू कोबाल्ट वा निकेलमा निर्भर छन् किनभने तिनीहरू सजिलैसँग संरचनाहरू तह र अर्डर राख्छन्। तर 2014 मा गेर्ब्रान्ड सेडरको नेतृत्वमा म्यासाचुसेट्स इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी (एमआईटी) मा एउटा समूहले देखाएको थियो कि अव्यवस्थित संरचना भएका लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले लिथियममा धनी भएसम्म काम गर्न सक्छन्, नयाँ प्रयास गर्ने सम्भावना खोल्छ, र सम्भवतः। राम्रो, सामग्री।

सेडर र युनिभर्सिटी अफ क्यालिफोर्निया र लरेन्स बर्कले नेशनल ल्याबोरेटरी, युएसका सहकर्मीहरूले अब अव्यवस्थित म्यांगनीज-आधारित क्याथोडको साथ लिथियम-आयन ब्याट्री विकास गरेका छन्, र यसले कोबाल्ट वा निकल भन्दा बढी ऊर्जा भण्डारण गर्न सक्ने देखाएको छ। एमआईटीका प्रमुख लेखक जिनह्युक ली भन्छन्, ‘हामीले लेयरिङको वास्ता नगर्ने ठाउँमा क्याथोडहरू बनाउन सक्छौं भने हामी धातुहरूको धेरै फराकिलो स्पेक्ट्रम प्रयोग गर्न सक्छौं भन्ने हाम्रो विचार थियो। ‘हामीले म्याङ्गनीजको लागि जाने निर्णय गर्यौं किनभने यो उपलब्ध सस्तो धातुमध्ये एक हो।

म्यांगनीज पहिले नै परम्परागत स्तरित लिथियम-आयन ब्याट्री क्याथोडहरूमा प्रयोग गरिन्छ तर इलेक्ट्रोन भण्डारणमा थोरै संलग्नताको साथ स्थिर धातुको रूपमा। अव्यवस्थित म्यांगनीज र अन्य धातु अक्साइडहरूबाट विशुद्ध रूपमा क्याथोडहरू बनाउने हालैका प्रयासहरू सीमित छन् किनभने तिनीहरू अस्थिर हुन्छन् र धेरै अक्सिजन रेडक्स गतिविधिको कारणले क्षमता गुमाउँछन् जब लिथियम आयनहरू क्याथोडबाट लिथियम-आधारित एनोडमा चार्ज गर्दा सार्छन्।

यस गतिविधिलाई कम गर्न र उच्च क्षमताको म्यांगनीज अक्साइड क्याथोड प्राप्त गर्न, सेडरको टोलीले एउटाको सट्टा उच्च क्षमताको निकल-आधारित क्याथोडहरूले दुईवटा इलेक्ट्रोनहरू आदानप्रदान गर्न म्यांगनीज प्राप्त गर्ने तरिका फेला पारे। यसमा कम-भ्यालेन्ट फ्लोरिन आयनहरूसँग केही अक्सिजन आयनहरू प्रतिस्थापन गरेर Mn2+ मा म्यांगनीज भ्यालेन्स घटाउन समावेश छ जबकि उच्च-भ्यालेन्ट निओबियम र टाइटेनियम आयनहरूसँग केही म्याङ्गनीज क्यासनहरू स्वैप गर्दै। यसको मतलब म्यांगनीज क्यासनहरूको डबल रेडक्स Mn2+ देखि Mn4+ हुन सक्छ, लिथियम आयनको उच्च अंशलाई अस्थिर नभई क्याथोडबाट लिथियम एनोडमा सार्न अनुमति दिन्छ।

सेडर भन्छन्, ‘हाम्रो प्रयोगशाला स्केल [ब्याट्री साइकल परीक्षण] परिणामहरूले विद्यमान क्याथोडहरू (600-700 Wh/kg) को तुलनामा हाम्रा क्याथोडहरूको ऊर्जा घनत्व (~ 1000 Wh/kg) देखाउँदछ। 'तर हाम्रो डाटा व्यापारिक स्तरमा छैन, त्यसैले हाम्रो सामग्रीको थप परीक्षण र अनुकूलन पछ्याउनुपर्दछ।'

'व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूको लागि चक्र स्थिरतामा थप सुधारहरू आवश्यक भए तापनि रिपोर्ट गरिएको रणनीतिले ठूलो प्रतिज्ञा राख्छ र विभिन्न उच्च भ्यालेन्ट क्यासनहरूको व्यापक अन्वेषणको लागि अनुमति दिन्छ,' अमेरिकाको जर्जिया इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजीमा ऊर्जा भण्डारण अनुसन्धान गर्ने ग्लेब युशिन टिप्पणी गर्छन्। 'सेल भोल्टेजलाई धेरै कम मानहरूमा घटाउने आवश्यकताले इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूमा रिपोर्ट गरिएको टेक्नोलोजीको अनुप्रयोगहरूको लागि बाधा सिर्जना गर्न सक्छ, तर अटोमोटिभ अनुप्रयोगहरूको लागि ठूलो कुरा हुनु हुँदैन।'


टेलिफोन: ८६-०७५५-३३०६५४३५
मेल: info@vtcpower.com
वेब: www.vtcbattery.com
ठेगाना: नम्बर 10, जिनलिंग रोड, Zhongkai औद्योगिक पार्क, Huizhou शहर, चीन

हट कीवर्डहरू: पोलिमर लिथियम ब्याट्री,पोलिमर लिथियम ब्याट्री निर्माता,Lifepo4 ब्याट्री,लिथियम-आयन पोलिमर (LiPo) ब्याट्रीहरू,Li-ion ब्याट्री,LiSoci2,NiMH-NiCD ब्याट्री, ब्याट्री BMS


दैनिक जीवनमा, लिथियम ब्याट्रीको प्रयोगको बारेमा थप जान्नुहोस्, विशेष गरी चार्ज गर्ने यन्त्रहरू र मोबाइल फोनहरू, धेरै लामो समयसम्म चार्ज गर्दा हुने विस्फोटहरूबाट बच्न।