جۇڭگو پەن-تېخنىكا ئۇنۋېرسىتىتى (USTC) پروفېسسور CHEN Wei باشچىلىقىدىكى بىر تەتقىقات گۇرۇپپىسى ھىدروگېن گازىنى ئانود قىلىپ ئىشلىتىدىغان يېڭى خىمىيىلىك باتارېيە سىستېمىسىنى ئوتتۇرىغا قويدى. The study was published in theAngewandte Chemie International Edition.
ھىدروگېن (H.2) پايدىلىق ئېلېكتر خىمىيىلىك خۇسۇسىيىتى سەۋەبىدىن مۇقىم ۋە تېجەشلىك قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە توشۇغۇچى سۈپىتىدە كىشىلەرنىڭ دىققىتىنى قوزغىدى. قانداقلا بولمىسۇن ، ئەنئەنىۋى ھىدروگېننى ئاساس قىلغان باتارېيە ئاساسلىقى H نى ئىشلىتىدۇ2كاتود سۈپىتىدە ، ئۇلارنىڭ توك بېسىمىنى 0.8-1.4 V غىچە چەكلەيدۇ ۋە ئۇلارنىڭ ئومۇمىي ئېنېرگىيە ساقلاش ئىقتىدارىنى چەكلەيدۇ. چەكلىمىنى يېڭىش ئۈچۈن ، تەتقىقات گۇرۇپپىسى يېڭى ئۇسۇلنى ئوتتۇرىغا قويدى: H نى ئىشلىتىش2anode سۈپىتىدە ئېنېرگىيەنىڭ زىچلىقى ۋە خىزمەت بېسىمىنى كۆرۈنەرلىك ئۆستۈرىدۇ. لىتىي مېتالنى ئانود قىلىپ ماسلاشتۇرغاندا ، باتارېيە ئالاھىدە ئېلېكتىرو خىمىيىلىك ئىقتىدارنى نامايان قىلدى.
Li - H باتارېيەسىنىڭ سىخېمىسى. (USTC نىڭ سۈرىتى)
تەتقىقاتچىلار لىتىي مېتال ئانود ، پىلاتىنا بىلەن قاپلانغان گاز تارقىتىش قەۋىتى ۋە ھىدروگېن كاتود رولىنى ئوينايدىغان قاتتىق ئېلېكترولىت (Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3ياكى LATP). بۇ سەپلىمە ئۈنۈملۈك لىتىي ئىئونى توشۇش بىلەن بىللە ، كېرەكسىز خىمىيىلىك ئۆز-ئارا تەسىرنى ئازايتىدۇ. سىناق قىلىش ئارقىلىق ، Li-H باتارېيەسى 2825 Wh / kg نەزەرىيىۋى ئېنېرگىيەنىڭ زىچلىقىنى كۆرسىتىپ ، 3V ئەتراپىدا تۇراقلىق توك بېسىمىنى ساقلىدى. بۇنىڭدىن باشقا ، ئۇ% 99.7 لىك كۆرۈنەرلىك ئايلىنىش ئۈنۈمى (RTE) نى قولغا كەلتۈردى ، بۇ ئۇزۇن مۇددەتلىك مۇقىملىقنى ساقلاش بىلەن بىر ۋاقىتتا ، توك قاچىلاش ۋە توك چىقىرىش دەۋرىدە ئېنېرگىيە سەرپىياتىنىڭ ئەڭ تۆۋەنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.
تەننەرخ ئۈنۈمى ، بىخەتەرلىك ۋە ياساشنىڭ ئاددىيلىقىنى تېخىمۇ يۇقىرى كۆتۈرۈش ئۈچۈن ، بۇ گۇرۇپپا ئانودسىز Li-H باتارېيەسىنى ياساپ چىقىپ ، ئالدىن ئورنىتىلغان لىتىي مېتالغا بولغان ئېھتىياجنى يوقاتتى. ئەكسىچە ، باتارېيە لىتىي تۇزىدىن لىتىي قويۇپ بېرىدۇ2PO4ۋە LiOH) توك قاچىلاش جەريانىدا ئېلېكترولىتتا. بۇ نەشرىدە قوشۇمچە Li-H باتارېيەسىنىڭ ئارتۇقچىلىقى ساقلانغان. ئۇ% 98.5 لىك Coulombic ئۈنۈمى (CE) بىلەن ئۈنۈملۈك لىتىي تاختا ۋە تارتىۋالىدۇ. ئۇنىڭ ئۈستىگە ، ئۇ تۆۋەن ھىدروگېن قويۇقلۇقىدىمۇ مۇقىم ھەرىكەت قىلىپ ، يۇقىرى بېسىملىق H₂ ساقلاشقا تايىنىشنى ئازايتىدۇ. زىچلىق ئىقتىدار نەزەرىيىسى (DFT) تەقلىد قىلىش قاتارلىق ھېسابلاش مودېلى ئېلىپ بېرىلىپ ، لىتىي ۋە ھىدروگېن ئىئوننىڭ باتارېيەنىڭ ئېلېكترولىت ئىچىدە قانداق ھەرىكەت قىلىدىغانلىقىنى چۈشىنىدۇ.
Li-H باتارېيە تېخنىكىسىدىكى بۇ بۆسۈش ئىلغار ئېنېرگىيە ساقلاش ھەل قىلىش چارىسى ئۈچۈن يېڭى پۇرسەت بىلەن تەمىنلەيدۇ ، يوشۇرۇن قوللىنىشچان پروگراممىلار قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە تورى ، ئېلېكتر ماشىنىسى ، ھەتتا ئالەم قاتنىشى تېخنىكىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئادەتتىكى نىكېل ھىدروگېن باتارېيەسىگە سېلىشتۇرغاندا ، Li-H سىستېمىسى ئېنېرگىيەنىڭ قويۇقلۇقى ۋە ئۈنۈمىنى يۇقىرى كۆتۈرىدۇ ، ھەمدە ئۇنى كېيىنكى ئەۋلاد توك ساقلاشتىكى كۈچلۈك كاندىدات قىلىدۇ. ئانودسىز نۇسخىسى تېخىمۇ تېجەشلىك ۋە كېڭەيتكىلى بولىدىغان ھىدروگېننى ئاساس قىلغان باتارېيەگە ئاساس سالىدۇ.
قەغەز ئۇلىنىش:https://doi.org/10.1002/ange.202419663
(ZHENG Zihong يازغان ، WU Yuyang تەھرىرلىگەن)
يوللانغان ۋاقتى: Mar-12-2025