มีความก้าวหน้าครั้งใหญ่ในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์! มีทีมวิจัยสองทีมที่ทำงานแยกกัน แต่ทั้งคู่ได้รายงานความสำเร็จที่น่าทึ่งในการพัฒนาแบตเตอรี่ชนิดนี้

ทีมแรกนำโดยศาสตราจารย์ Jong-sung Yu จาก DGIST Department of Energy Science and Engineering ได้พัฒนาวัสดุคาร์บอนที่มีรูพรุนและโดปไนโตรเจน ซึ่งช่วยเพิ่มความเร็วในการชาร์จของแบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์ วัสดุนี้ถูกสังเคราะห์โดยใช้วิธีการลดความร้อนด้วยแมกนีเซียม และทำหน้าที่เป็นตัวเก็บซัลเฟอร์ในขั้วบวกของแบตเตอรี่ ผลลัพธ์ที่ได้คือแบตเตอรี่ที่มีความจุสูงถึง 705 mAh/g (มิลลิแอมแปร์ชั่วโมงต่อกรัม) แม้จะชาร์จเต็มในเวลาเพียง 12 นาที

ทีมวิจัยยังพบว่าโครงสร้างคาร์บอนที่เกิดจากปฏิกิริยาของแมกนีเซียมกับไนโตรเจนใน ZIF-8 ที่อุณหภูมิสูง ช่วยให้สามารถบรรจุซัลเฟอร์ได้มากขึ้นและปรับปรุงการสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ การพัฒนานี้ทำให้ความจุของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น 1.6 เท่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ทั่วไปภายใต้สภาวะการชาร์จเร็ว

ทีมที่สองจากจีนและเยอรมนีได้พัฒนาอิเล็กโทรไลต์แบบแข็งที่ออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างไอออนลิเธียมและซัลเฟอร์ที่ช้า อิเล็กโทรไลต์นี้เป็นวัสดุคล้ายแก้วที่ประกอบด้วยโบรอน ซัลเฟอร์ ลิเธียม ฟอสฟอรัส และไอโอดีน ไอโอดีนมีความสามารถในการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การเกิดปฏิกิริยาที่ขั้วไฟฟ้าเร็วขึ้นอย่างมาก

ผลการทดสอบพบว่าแบตเตอรี่ที่ชาร์จเร็วมากสามารถรักษาความจุได้ครึ่งหนึ่งของแบตเตอรี่ที่ชาร์จช้ากว่า 25 เท่า และที่อัตราการชาร์จปานกลาง แบตเตอรี่ยังคงรักษาความจุเริ่มต้นได้มากกว่า 80% หลังจากการชาร์จ-ปล่อยประจุกว่า 25,000 รอบ. ความทนทานระดับนี้เกินกว่าที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปจะทำได้ ซึ่งมักจะเสื่อมสภาพหลังจากประมาณ 1,000 รอบ

การพัฒนาเหล่านี้ทำให้แบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์ใกล้เคียงกับการใช้งานในเชิงพาณิชย์มากขึ้น ทีม DGIST แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของวัสดุขั้วบวกขั้นสูงในสถานการณ์การชาร์จเร็ว ขณะที่ความร่วมมือระหว่างจีน-เยอรมนีเน้นถึงศักยภาพของอิเล็กโทรไลต์แบบแข็งในการปรับปรุงความทนทานและความเร็วในการชาร์จของแบตเตอรี่

https://www.techspot.com/news/106405-lithium-sulfur-battery-advancements-promise-faster-charging-longer.html
มีความก้าวหน้าครั้งใหญ่ในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์! มีทีมวิจัยสองทีมที่ทำงานแยกกัน แต่ทั้งคู่ได้รายงานความสำเร็จที่น่าทึ่งในการพัฒนาแบตเตอรี่ชนิดนี้ ทีมแรกนำโดยศาสตราจารย์ Jong-sung Yu จาก DGIST Department of Energy Science and Engineering ได้พัฒนาวัสดุคาร์บอนที่มีรูพรุนและโดปไนโตรเจน ซึ่งช่วยเพิ่มความเร็วในการชาร์จของแบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์ วัสดุนี้ถูกสังเคราะห์โดยใช้วิธีการลดความร้อนด้วยแมกนีเซียม และทำหน้าที่เป็นตัวเก็บซัลเฟอร์ในขั้วบวกของแบตเตอรี่ ผลลัพธ์ที่ได้คือแบตเตอรี่ที่มีความจุสูงถึง 705 mAh/g (มิลลิแอมแปร์ชั่วโมงต่อกรัม) แม้จะชาร์จเต็มในเวลาเพียง 12 นาที ทีมวิจัยยังพบว่าโครงสร้างคาร์บอนที่เกิดจากปฏิกิริยาของแมกนีเซียมกับไนโตรเจนใน ZIF-8 ที่อุณหภูมิสูง ช่วยให้สามารถบรรจุซัลเฟอร์ได้มากขึ้นและปรับปรุงการสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ การพัฒนานี้ทำให้ความจุของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น 1.6 เท่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ทั่วไปภายใต้สภาวะการชาร์จเร็ว ทีมที่สองจากจีนและเยอรมนีได้พัฒนาอิเล็กโทรไลต์แบบแข็งที่ออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างไอออนลิเธียมและซัลเฟอร์ที่ช้า อิเล็กโทรไลต์นี้เป็นวัสดุคล้ายแก้วที่ประกอบด้วยโบรอน ซัลเฟอร์ ลิเธียม ฟอสฟอรัส และไอโอดีน ไอโอดีนมีความสามารถในการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การเกิดปฏิกิริยาที่ขั้วไฟฟ้าเร็วขึ้นอย่างมาก ผลการทดสอบพบว่าแบตเตอรี่ที่ชาร์จเร็วมากสามารถรักษาความจุได้ครึ่งหนึ่งของแบตเตอรี่ที่ชาร์จช้ากว่า 25 เท่า และที่อัตราการชาร์จปานกลาง แบตเตอรี่ยังคงรักษาความจุเริ่มต้นได้มากกว่า 80% หลังจากการชาร์จ-ปล่อยประจุกว่า 25,000 รอบ. ความทนทานระดับนี้เกินกว่าที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปจะทำได้ ซึ่งมักจะเสื่อมสภาพหลังจากประมาณ 1,000 รอบ การพัฒนาเหล่านี้ทำให้แบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์ใกล้เคียงกับการใช้งานในเชิงพาณิชย์มากขึ้น ทีม DGIST แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของวัสดุขั้วบวกขั้นสูงในสถานการณ์การชาร์จเร็ว ขณะที่ความร่วมมือระหว่างจีน-เยอรมนีเน้นถึงศักยภาพของอิเล็กโทรไลต์แบบแข็งในการปรับปรุงความทนทานและความเร็วในการชาร์จของแบตเตอรี่ https://www.techspot.com/news/106405-lithium-sulfur-battery-advancements-promise-faster-charging-longer.html
WWW.TECHSPOT.COM
Lithium-sulfur battery advancements promise faster charging and longer life
In the first study, a team led by Professor Jong-sung Yu at the DGIST Department of Energy Science and Engineering developed a nitrogen-doped porous carbon material to...
0 ความคิดเห็น 0 การแบ่งปัน 55 มุมมอง 0 รีวิว