ສ້າງຄວາມຜິດປົກກະຕິໃຫ້ກັບແບັດເຕີຣີທີ່ເalາະສົມ: ໂຄງສ້າງທີ່ສົມເຫດສົມຜົນແຕ່ມີຄວາມຜິດປົກກະຕິ
2021-06-16
ຫົວຂໍ້:
ເຕັກໂນໂລຍີແບັດເຕີຣີ, ຟີຊິກໂມເລກຸນ, ມະຫາວິທະຍາໄລເຈນີວາ
ໂດຍມະຫາວິທະຍາໄລ GENEVA ຕຸລາ 12, 2020
ພື້ນຜິວສາມມິຕິຂອງການແຜ່ກະຈາຍໂຊດຽມໄອອອນໃນຜລຶກໄຮໂດຣໂບຣເທຣດ. ວັດສະດຸໃThis່ນີ້ປະກອບເປັນໂຄງສ້າງທີ່ບໍ່ສົມດຸນແຕ່ມີຄວາມສົມດຸນກັນສູງ, ເຮັດໃຫ້ມີການເຄື່ອນທີ່ຂອງໂຊດຽມປຽບທຽບກັບລິທຽມໃນແບັດເຕີຣີການຄ້າ. ສິນເຊື່ອ: © UNIGE/Brighi
ການຜະລິດແບັດເຕີຣີທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະປອດໄພກວ່າ, ທີ່ໃຊ້ຊັບພະຍາກອນທີ່ມີຄວາມstableັ້ນຄົງທາງດ້ານພູມສາດທາງດ້ານການເມືອງຕ້ອງການເອເລັກໂຕຣນິກແຂງແລະປ່ຽນທາດ lithium ດ້ວຍໂຊດຽມ. ດຽວນີ້ມີການແກ້ໄຂທາງເຄມີໃຫ້ກັບຜູ້ພັດທະນາແບັດເຕີຣີ.
ແບັດເຕີຣີລີທຽມທີ່ໃຊ້ພະລັງງານອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກແລະພາຫະນະໄຟຟ້າຂອງພວກເຮົາມີຂໍ້ເສຍປຽບຫຼາຍຢ່າງ. ເອເລັກໂຕຣນິກເປັນສື່ກາງທີ່ເຮັດໃຫ້ເອເລັກໂຕຣນິກແລະມີຄ່າບວກສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍລະຫວ່າງຂົ້ວໄຟຟ້າໄດ້ເປັນຂອງແຫຼວທີ່ລະເບີດໄດ້. ອີກອັນ ໜຶ່ງ, ທາດ lithium ທີ່ພວກມັນຜະລິດຂຶ້ນມາແມ່ນເປັນຊັບພະຍາກອນທີ່ ຈຳ ກັດເຊິ່ງເປັນຈຸດສຸມຂອງບັນຫາພູມສາດການເມືອງທີ່ ສຳ ຄັນ.
ຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານການໄປເຊຍກັນຢູ່ທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລເຈນີວາ (UNIGE) ໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງໄຟຟ້າໄຟຟ້າແຂງທີ່ບໍ່ສາມາດຕິດໄຟໄດ້, ເຮັດວຽກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ. ມັນ ລຳ ລຽງໂຊດຽມ which €“ ທີ່ພົບເຫັນຢູ່ທົ່ວທຸກແຫ່ງເທິງໂລກ” ແທນທີ່ຈະເປັນ lithium. ມັນເປັນການປະສົມປະສານທີ່ຊະນະເຊິ່ງmeansາຍຄວາມວ່າມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຜະລິດແບັດເຕີຣີທີ່ມີພະລັງແຮງກວ່າ.
ຄຸນສົມບັດຂອງ€ໍ້ໄຟœâidealâ these ເຫຼົ່ານີ້ຈະອີງໃສ່ໂຄງສ້າງຜລຶກຂອງ electrolyte, ເປັນ hydroborate ປະກອບດ້ວຍ boron ແລະ hydrogen. ທີມວິໄຈຂອງ UNIGE ໄດ້ຕີພິມກ່ອງເຄື່ອງມືຕົວຈິງຢູ່ໃນວາລະສານ Cell Reports ວິທະຍາສາດທາງກາຍະພາບທີ່ບັນຈຸຍຸດທະສາດການຜະລິດ electrolytes ແຂງທີ່ມີຈຸດປະສົງສໍາລັບນັກພັດທະນາແບັດເຕີຣີ.
ສິ່ງທ້າທາຍໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານແມ່ນເປັນເລື່ອງໃຫຍ່ສໍາລັບການລິເລີ່ມຄວາມຍືນຍົງ. ແທ້ຈິງແລ້ວ, ການພັດທະນາຍານພາຫະນະໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ປ່ອຍອາຍພິດເຮືອນແກ້ວແມ່ນຂື້ນກັບການມີແບັດເຕີຣີທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະປອດໄພ, ຄືກັນກັບການພັດທະນາພະລັງງານທົດແທນເຊັ່ນ: ແສງຕາເວັນແລະລົມ depends € depends ແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ສະຖານີໂທລະ Lithium ແມ່ນຄໍາຕອບໃນປະຈຸບັນກັບສິ່ງທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້. ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, lithium ຕ້ອງການ electrolytes ແຫຼວ, ເຊິ່ງເປັນລະເບີດສູງໃນກໍລະນີທີ່ມີການຮົ່ວໄຫຼ. ອັນໃດຫຼາຍກວ່ານັ້ນ, ລິທຽມບໍ່ພົບເຫັນຢູ່ທົ່ວໄປໃນໂລກ, ແລະມັນສ້າງບັນຫາທາງດ້ານພູມສາດທາງດ້ານການເມືອງຄ້າຍຄືກັນກັບນໍ້າມັນທີ່ຢູ່ອ້ອມຂ້າງ. Fabrizio Murgia, ອາຈານປະລິນຍາເອກໃນຄະນະວິທະຍາສາດຂອງ UNIGE €ກ່າວວ່າໂຊດຽມເປັນຕົວເລືອກທີ່ດີເພື່ອທົດແທນມັນເນື່ອງຈາກມັນມີຄຸນສົມບັດທາງເຄມີແລະທາງກາຍຍະພາບໃກ້ຄຽງກັບ lithium ແລະພົບເຫັນຢູ່ທົ່ວທຸກແຫ່ງ.
ອຸນຫະພູມສູງເກີນໄປ
ທັງສອງອົງປະກອບ "sodium" sodium ແລະ lithium "€€" ຢູ່ໃກ້ກັນໃນຕາຕະລາງແຕ່ລະໄລຍະ. problem problem ບັນຫາມີຢູ່ວ່າໂຊດຽມ ໜັກ ກວ່າລິທຽມຂອງມັນ. ນັ້ນmeansາຍຄວາມວ່າມັນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການໃຊ້ໄຟຟ້າໃນtheໍ້ໄຟ, Matteo Brighi, ເພື່ອນຮ່ວມປະລິນຍາເອກທີ່ UNIGE ແລະຜູ້ຂຽນຄົນ ທຳ ອິດຂອງການສຶກສາ. ຕາມນັ້ນ, ມີຄວາມຕ້ອງການພັດທະນາເອເລັກໂຕຼນິກທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການຂົນສົ່ງທາດ cation ເຊັ່ນ: ໂຊດຽມ. ໃນປີ 2013 ແລະ 2014, ກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາຂອງຍີ່ປຸ່ນແລະອາເມລິກາໄດ້ລະບຸ hydroborates ເປັນຕົວນໍາໂຊດຽມທີ່ດີຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 120 ອົງສາ. ຢູ່ glance ທໍາອິດ, ນີ້ແມ່ນອຸນຫະພູມຫຼາຍເກີນໄປສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຫມໍ້ໄຟປະຈໍາວັນ ¦ ¦ ແຕ່ເປັນ godsend ສໍາລັບຫ້ອງທົດລອງເຈນີວາ!
ດ້ວຍຄວາມຊ່ຽວຊານມາເປັນເວລາຫຼາຍທົດສະວັດໃນການໃຊ້ hydroborates ນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ເຊັ່ນ: ການເກັບຮັກສາໄຮໂດເຈນ, ນັກຄົ້ນຄ້ວາວິທະຍາສາດເຈນີວາກໍານົດກ່ຽວກັບການເຮັດວຽກເພື່ອຫຼຸດອຸນຫະພູມການນໍາ. obtained e ພວກເຮົາໄດ້ຮັບຜົນດີຫຼາຍດ້ວຍຄຸນສົມບັດດີເລີດສາມາດໃຊ້ໄດ້ກັບແບັດເຕີຣີ. ພວກເຮົາປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການນໍາໃຊ້ hydroborates ເປັນ electrolyte ຈາກອຸນຫະພູມຫ້ອງເຖິງ 250 ອົງສາເຊລຊຽສໂດຍບໍ່ມີບັນຫາດ້ານຄວາມປອດໄພ. ມີອັນໃດອີກ, ພວກມັນຕ້ານທານກັບຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ມີທ່າແຮງສູງກວ່າ, ນັ້ນາຍຄວາມວ່າແບັດເຕີຣີສາມາດເກັບພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍ, "Radovan Cerny, ອາຈານສອນຢູ່ຫ້ອງທົດລອງ Crystallography ແລະຫົວ ໜ້າ ໂຄງການສືບຕໍ່.
ການແກ້ໄຂ: ຄວາມບໍ່ເປັນລະບຽບ
Crystallography a €“ ວິທະຍາສາດທີ່ຕັ້ງຢູ່ລະຫວ່າງແຮ່ທາດ, ຟີຊິກແລະເຄມີສາດ” ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອວິເຄາະແລະເຂົ້າໃຈໂຄງສ້າງຂອງສານເຄມີແລະຄາດການຄຸນສົມບັດຂອງມັນ. ຂໍຂອບໃຈກັບການໄປເຊຍກັນ, ມັນເປັນໄປໄດ້ໃນການອອກແບບວັດສະດຸ. ມັນແມ່ນວິທີການຜລິດທີ່ໃຊ້ໃນການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດຍຸດທະສາດການຜະລິດທີ່ຕີພິມໂດຍນັກຄົ້ນຄວ້າສາມຄົນທີ່ເຈນີວາ. ບົດຄວາມຂອງພວກເຮົາສະ ເໜີ ຕົວຢ່າງຂອງໂຄງສ້າງທີ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແລະລົບກວນ hydroborates ໄດ້, "Murgia ເວົ້າ. ໂຄງສ້າງຂອງ hydroborates ອະນຸຍາດໃຫ້ມີຮູບຊົງຂອງ boron ແລະໄຮໂດເຈນທີ່ມີການຄິດຄ່າໃນທາງລົບເກີດຂື້ນ. ສະຖານທີ່ກົມເຫຼົ່ານີ້ປ່ອຍໃຫ້ມີຫ້ອງພຽງພໍສໍາລັບໄອອອນໂຊດຽມທີ່ມີການຄິດຄ່າໃນທາງບວກຜ່ານ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກການຄິດຄ່າທໍານຽມທາງລົບແລະທາງບວກດຶງດູດເຊິ່ງກັນແລະກັນ, ພວກເຮົາຈໍາເປັນຕ້ອງສ້າງຄວາມບໍ່ເປັນລະບຽບໃນໂຄງສ້າງເພື່ອລົບກວນ hydroborates ແລະອະນຸຍາດໃຫ້ໂຊດຽມເຄື່ອນທີ່, Brighi ສືບຕໍ່.
ເອກະສານອ້າງອີງ: ts os osCloso-Hydroborate Sodium Salts ເປັນຫ້ອງຮຽນທີ່ເກີດຂື້ນໃElect່ຂອງເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກແຂງທີ່ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງໂດຍ Matteo Brighi, Fabrizio Murgia ແລະ Radovan ÄŒerný, ວັນທີ 7 ຕຸລາ 2020, ລາຍງານວິທະຍາສາດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ.
DOI: 10.1016/j.xcrp.2020.100217
ບົດຄວາມແມ່ນຊຸດເຄື່ອງມືທີ່ອອກແບບມາສໍາລັບນັກພັດທະນາແບັດເຕີຣີ. ມັນຄວນສ້າງແບັດເຕີຣີລຸ້ນໃthat່ທີ່ມີຄວາມstableັ້ນຄົງແລະມີພະລັງຫຼາຍກວ່າ. ສະວິດເຊີແລນເປັນບ້ານທີ່ມີຄວາມຊ່ຽວຊານແທ້ຈິງຢູ່ເນື່ອງຈາກການຮ່ວມມືຢ່າງໃກ້ຊິດລະຫວ່າງ UNIGE ແລະ EMPA ໃນDübendorf. ປະຈຸບັນທັງສອງສະຖາບັນກໍາລັງເຮັດວຽກກ່ຽວກັບການສ້າງແບັດເຕີຣີໂຊດຽມ 4V ທີ່ແຂງ, ເຊິ່ງຈະມີພະລັງຫຼາຍກວ່າ 3V ທີ່ອອກໃນປີ 2019. ເປັນຜະລິດຕະພັນ Made in Switzerland ຂອງແທ້!