सिलिकन क्याथोडहरूले Li-S कोशिकाहरूलाई स्थिर बनाउँछ। प्रभाव: धेरै दर्जन को सट्टा 2 भन्दा बढी चार्ज चक्र
डेगु इन्स्टिच्युट अफ साइन्स एण्ड टेक्नोलोजी (डीजीआईएसटी, दक्षिण कोरिया) का वैज्ञानिकहरूले सिलिकन-आधारित क्याथोड विकास गरेका छन् जसले Li-S कोशिकाहरूमा २ भन्दा बढी चार्ज चक्रहरू सामना गर्ने अपेक्षा गरिएको छ। क्लासिक लिथियम-आयन कोशिकाहरूले ग्रेफाइटलाई पूरक र बिस्तारै प्रतिस्थापन गर्न एनोडहरूमा शुद्ध सिलिकन प्रयोग गर्छन्। यहाँ सिलिकन अक्साइड प्रयोग गरिएको थियो, र सिलिकन डाइअक्साइड क्याथोडमा प्रयोग गरिएको थियो।
Li-S सेल = लिथियम एनोड, सल्फर सहित सिलिकन डाइअक्साइड क्याथोड
Li-S सेलहरूलाई तिनीहरूको उच्च ऊर्जा घनत्व, वजन, र कम उत्पादन लागतको कारणले रोचक मानिन्छ। यद्यपि, अहिलेसम्म कसैले पनि केही दर्जनभन्दा बढी चार्ज साइकलहरू सहन सक्ने खालको संस्करण बनाउन सकेको छैन। सबै लिथियम पोलिसल्फाइड्स (LiPS) को कारणले गर्दा, जो डिस्चार्जको समयमा इलेक्ट्रोलाइटमा घुलनशील हुन्छ र एनोडसँग प्रतिक्रिया गर्दछ, यसको क्षमता घटाउँछ र परिणाम स्वरूप, ब्याट्री नष्ट गर्दछ।
यो सम्भव छ कि दक्षिण कोरियाली अनुसन्धानकर्ताहरूले समस्याको समाधान फेला पारेका छन्। कार्बन आधारित सामग्री (जस्तै ग्रेफाइट) को सट्टा तिनीहरूले क्याथोडमा प्रयोग गर्थे। मेसोपोरस सिलिका (POMS) को लेमेलर संरचना.
लेमेलर संरचना बुझिन्छ, जबकि मेसोपोरोसिटी भनेको सिलिकामा छिद्रहरू (गुहाहरू) को संचय हो जसमा योजनाबद्ध आकार, सतहको घनत्व, र सानो आकारको फैलावट (स्रोत) हुन्छ। यदि तपाइँ नियमित रूपमा एक अर्काको छेउमा कुनै प्रकारको सिलिकेटको प्लेटहरू छेउनुहुन्छ भने यो छल्नी बनाउनको लागि हो।
DGIST वैज्ञानिकहरूले यी प्वालहरूमा सल्फर जम्मा गर्न प्रयोग गरे (चित्र ए)। डिस्चार्जको समयमा, सल्फर पग्लन्छ र लिथियमसँग लिथियम पोलिसल्फाइड्स (LiPS) बनाउँछ। यसरी, चार्ज बहन्छ, तर LiPS अतिरिक्त अनिर्धारित कार्बन कारक (कालो संरचना, चित्र बी) को कारणले क्याथोड नजिकै फसेको छ।
चार्ज गर्दा, LiPS ले लिथियम रिलीज गर्छ, जुन लिथियम एनोडमा फर्किन्छ। अर्कोतर्फ, सल्फर सिलिकामा जान्छ। एनोडमा कुनै LiPS चुहावट छैन, धातुको कुनै क्षति छैन।
यसरी सिर्जना गरिएको Li-S ब्याट्रीले २ भन्दा बढी कार्य चक्रका लागि उच्च क्षमता र स्थिरता कायम राख्छ। क्लासिक ली-आयन कोशिकाहरूको लागि मानक कम्तिमा 2-500 अपरेशनको चक्र मानिन्छ, यद्यपि यो थप्न लायक छ कि राम्रोसँग उपचार गरिएको लिथियम-आयन कक्षहरूले हजारौं चक्रहरू सामना गर्न सक्छन्।
यो तपाईंलाई रुचि हुन सक्छ:
