uutiset

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

IT House News 21. elokuuta Yanshanin yliopisto julkaisi lehdistötiedotteen 19. elokuuta, jossa todettiin, että se teki yhteistyötä Kiinan tiedeakatemian Fysiikan instituutin kanssa,Natrium-ionikerroksisissa oksidikatodimateriaaleissa edistyttiin merkittävästi, ja asiaankuuluvat tutkimustulokset julkaistiin "Science"-lehdessä.

Joukkueen esittely

Professori Huang Jianyu johti Yanshanin yliopiston Metasable Materials Preparation Technology and Science -valtion avainlaboratorion tiimiä ja teki yhteistyötä Fysiikan instituutin, Kiinan tiedeakatemian ja Jangtse-joen suiston fysiikan tutkimuskeskuksen tutkimusryhmien kanssa ja julkaisi asiaankuuluvia tietoja. Ph.D Kiinan tiedeakatemian fysiikan instituutista Yang Wei ja Yanshanin yliopistosta tohtoriksi valmistunut Wang Zaifa ovat ensimmäiset kirjoittajat.

Projektin tausta

Kerrostetut oksidikatodimateriaalit ovat keskeisessä asemassa litiumioniakkujen ja natrium-ioni-akkujen aloilla erinomaisen suuren kapasiteetin ja skaalautuvien tuotantoominaisuuksiensa ansiosta.

Natriumresurssien laajan saatavuuden ja siirtymämetallielementtien valinnan suuren joustavuuden ansiosta - kalliiseen kobolttiin ja nikkeliin ei tarvitse luottaa, vaan vaihtoehtoina voidaan käyttää kustannustehokkaampaa rautaa ja kuparia, natriumionikerroksinen Oxide katodimateriaalit osoittavat merkittävää kustannustehokkuutta.

Tämän tyyppisten materiaalien ilmaherkkyys on kuitenkin vaivannut natrium-ionikerrosoksidikatodimateriaalien tutkimusyhteisöä yli neljän vuosikymmenen ajan, ja siitä on tullut merkittävä este, joka on voitettava sen kaupallistamisprosessissa.

Projektin tutkimustulokset

Tutkimusryhmä huomautti, että kaasujen välisen kytkennän katkaiseminen on keskeinen ulkoinen tekijä materiaalien vakaan varastoinnin saavuttamisessa.

Happaman ja oksidatiivisen hajoamisen kvantifiointi sekä luonnostaan ​​ilmastabiilien natrium-ionikerroksisten oksidikatodimateriaalien kehitys- ja suunnitteluperiaatteet Kuva projektitiimin luvalla

Käyttämällä mallimateriaalina laajasti tutkittua NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2 (NFM111) ryhmä laajeni homologiinsa ja käytti in situ ympäristön ilmakehän transmissioelektronimikroskoopin, isotooppimerkintämenetelmän, sekundaarisen ionimassaspektrometrian ja neutronien yhdistelmää. Sironta ja synkrotronisäteily Kehittyneet karakterisointimenetelmät, kuten röntgenabsorptiospektroskopia, ovat havainneet, että vesihöyry, hiilidioksidi tai happi eivät yksinään aiheuta merkittäviä huononemisreaktioita, mikä haastaa perinteisen näkemyksen, jonka mukaan nämä kolme kaasua (erityisesti vesihöyry) voivat aiheuttaa yksinään. vakavat heikkenemisreaktiot:

• Vesihöyryllä on keskeinen siltarooli hajoamisprosessissa, voi yhdistää hiilidioksidia ja happea materiaaleihin aiheuttaen vastaavasti hapanta ja oksidatiivista hajoamista.

• sisään,hapan hajoaminenSe laukaisee rajua Na+/H+-vaihtoa ja muodostaa natriumkarbonaattia tai natriumbikarbonaattia materiaalin pinnalle. Se laukaisee myös halkeaman kasvun, hilan vääristymisen ja pinnan siirtymämetalli-ionien vähenemisen ja uudelleenmuodostumisen myöhemmät reaktiot;

• Oksidatiivinen hajoaminen, siirtymämetalli-ionit, joilla on pienempi oksidi-pelkistyspotentiaali bulkkifaasissa (lähempänä Fermi-tasoa), hapetetaan ensisijaisesti, ja natriumioneja vapautuu pintaan tasapainottamaan varausta ovat yleensä epävakaita ja niitä voidaan helposti pienentää, mikä laukaisee pinnan jälleenrakennuksen.

Samaan aikaan myös tutkimusryhmä kehittyiStandardoitu ilmanstabiilisuuden testausmenetelmä, joka perustuu titrauskaasukromatografiatekniikkaan, jota käytetään kvantitatiivisesti arvioimaan erilaisten reaktioreittien vaikutusta ja eri materiaalien ilmanstabiilisuutta.

Perustuu yli 30 materiaalin hajoamisen jälkeisen natriumhäviön kvantitatiivisiin tuloksiin ja aikaisempiin tutkimustuloksiin yhdistettynä kunkin komponentin ionipotentiaaliin ja alkuperäiseen natriumpitoisuuteen,Kationien kilpailukerroin η määritelläänja löytyi:

• Hapan hajoaminen hallitsee useimpien materiaalien hajoamisreaktioita;

• Pienentämällä kationin kilpailukerrointa ja suurentamalla materiaalin hiukkaskokoa materiaalin haponkestävyyttä voidaan parantaa tehokkaasti;

• Päätekijä, joka voi tehokkaasti parantaa materiaalien hapettumisenestokykyä, on valita suuren potentiaalin redox-parit.

IT Home liittää mukaan viiteosoitteen