Nhu cầu về các hệ thống lưu trữ năng lượng hiệu quả đang tăng lên, đặc biệt là do sự xuất hiện gần đây của năng lượng tái tạo không liên tục và việc áp dụng xe điện Về vấn đề này, pin lithium-sulfur (LSB), có thể lưu trữ năng lượng gấp ba đến năm lần so với pin lithium-ion truyền thống, đã nổi lên như một giải pháp hứa hẹn

LSB sử dụng lithium làm cực dương và lưu huỳnh làm cực âm, nhưng sự kết hợp này đặt ra những thách thức Một vấn đề quan trọng là "hiệu ứng đưa đón", trong đó các loài polysulfide (môi) trung gian được hình thành trong quá trình đạp xe di chuyển giữa cực dương và cực âm, dẫn đến mờ dần, vòng đời thấp và hiệu suất tốc độ kém Các vấn đề khác bao gồm sự mở rộng của catốt lưu huỳnh trong quá trình trừu tượng hóa lithium-ion và sự hình thành các loài Lithium-sulfur cách điện và các sợi nhánh lithium trong quá trình vận hành pin Trong khi các chiến lược khác nhau, chẳng hạn như các chế phẩm catốt, chất phụ gia điện phân và chất điện giải trạng thái rắn, đã được thuê để giải quyết những thách thức này, chúng liên quan đến sự đánh đổi và xem xét hạn chế sự phát triển hơn nữa của LSB

Gần đây, các hạt nano kim loại chính xác về mặt nguyên tử, tập hợp các nguyên tử kim loại từ 1-3 nanomet có kích thước, đã nhận được sự chú ý trong nghiên cứu vật liệu, bao gồm cả LSB, do khả năng thiết kế cao cũng như cấu trúc hình tỷ lệ cá cược kèo nhà cái và điện tử độc đáo Tuy nhiên, trong khi nhiều ứng dụng phù hợp cho các nanocluster kim loại đã được đề xuất, nhưng vẫn không có ví dụ về các ứng dụng thực tế của chúng Bây giờ, trong một nghiên cứu hợp tác mới nhấtĐược xuất bản trên tạp chínhỏVào ngày 25 tháng 8 năm 2023, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Nhật Bản và Trung Quốc, do Giáo sư Yuichi Negishi của Đại tỷ lệ cá cược kèo nhà cái Khoa tỷ lệ cá cược kèo nhà cái Tokyo (TUS) dẫn đầu, đã khai thác tài sản ràng buộc bề mặt và hoạt động oxi hóa khử của Nanoclusters bằng vàng bạch kim (PT), AU)₂₄pt (pet)₁₈(PET: phenylethanethiolate, sch₂CH₂PH), như một chất điện phân hiệu quả cao trong LSBS Công việc này được đồng tác giả bởi Trợ lý Giáo sư Saikat Das từ TUS và Giáo sư Deyan ông và Phó giáo sư Dequan Liu từ Đại tỷ lệ cá cược kèo nhà cái Lan Châu, Trung Quốc

Các nhà nghiên cứu đã chuẩn bị các tác phẩm của Au₂₄pt (pet)₁₈và graphene (g) Nanosheets có diện tích bề mặt riêng, độ xốp cao và mạng dẫn điện, sử dụng chúng để phát triển một bộ tách pin để tăng tốc động tỷ lệ cá cược kèo nhà cái điện hóa trong LSB "LSB được lắp ráp bằng Au₂₄pt (pet)₁₈Tế bào dựa trên G đã bắt giữ các môi con đưa, ức chế sự hình thành các sợi nhánh lithium và cải thiện việc sử dụng lưu huỳnh, thể hiện khả năng ổn định tuyệt vời và sự ổn định đạp xe,^-1cho chu kỳ đầu tiên ở 0,2 a g^-1và khả năng tỷ lệ đặc biệt là 887 Ma H G^-1AT 5 A G^-1Ngoài ra, công suất được giữ lại sau 1000 chu kỳ lúc 5 một g^-1là 558,5 Ma H G^-1.

Những kết quả này làm nổi bật những lợi thế của việc sử dụng các nanocluster kim loại trong LSB Chúng bao gồm mật độ năng lượng được cải thiện, tuổi thọ dài hơn, các tính năng an toàn tăng cường và tác động môi trường giảm của LSB, khiến chúng trở nên thân thiện với môi trường và cạnh tranh với các công nghệ lưu trữ năng lượng khác

"LSB với các nanocluster kim loại có thể tìm thấy các ứng dụng trong xe điện, điện tử di động, lưu trữ năng lượng tái tạo và các ngành công nghiệp khác đòi hỏi các giải pháp lưu trữ năng lượng tiên tiến Ngoài ra, nghiên cứu này dự kiến sẽ mở đường cho các LSB trạng thái toàn diện với các chức năng mới hơn,5114_5362

Chúng ta hãy hy vọng rằng công việc này cũng sửa đổi ứng dụng của các nanocluster kim loại cho các hệ thống lưu trữ năng lượng bền vững khác!

Tiêu đề hình ảnh:Sơ đồ của pin Li-S với AU₂₄pt (pet)₁₈5880_5941
Chú thích hình ảnh:Các nanocluster vàng trong graphene (g) nanosheet tạo điều kiện thuận lợi cho sự hấp thụ của các loài polysulfide (môi) và giảm xúc tác lưu huỳnh (S₈)₂S₂/li₂S và quá trình oxy hóa Li₂s/li₂S₂đến môi để s₈.
Tín dụng hình ảnh:Yuichi Negishi từ tus Nhật Bản
Liên kết nguồn hình ảnh: https: //onlinel Librarywileycom/doi/101002/smll202304210
Loại giấy phép:CC BY 40