30 มกราคม 2024
(นาโนเวิร์กสปอตไลท์) การเปลี่ยนไปใช้พลังงานลมหมุนเวียนและพลังงานแสงอาทิตย์ต้องเผชิญกับอุปสรรคสำคัญเนื่องจากไม่มีทางเลือกในการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ในราคาที่เอื้อมถึง หากไม่มีแบตเตอรี่ระดับกริดที่คุ้มค่า ปัญหาความผันผวนและความไม่ต่อเนื่องทำให้การนำการผลิตแบบยั่งยืนมาใช้อย่างกว้างขวางนั้นเป็นไปไม่ได้ หลังจากความก้าวหน้าที่มีแนวโน้มในการลดต้นทุนการผลิตส่วนประกอบ เช่น แผงโซลาร์เซลล์และกังหันลม เทคโนโลยีการจัดเก็บก็กลายเป็นอุปสรรคสุดท้ายที่ยังเหลือที่ต้องแก้ไข แม้จะมีการวิจัยและพัฒนาอย่างเข้มข้นจากบริษัทแบตเตอรี่ชั้นนำ แต่เคมีภัณฑ์ลิเธียมไอออนที่แพร่หลายก็ยังต้องดิ้นรนเพื่อให้ได้มาซึ่งราคาที่ต่ำ ความปลอดภัย ความเสถียร และอายุการใช้งานวงจรสูงที่จำเป็นสำหรับการใช้งานนี้ ศักยภาพที่เกิดขึ้นใหม่ของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนได้จุดประกายความพยายามอีกครั้ง แต่ความสำเร็จขึ้นอยู่กับการพัฒนาอิเล็กโทรดที่เหมาะสมโดยไม่ต้องใช้วัสดุที่หายากหรือเป็นพิษมากเกินไป ในบทความที่ตีพิมพ์ใน วัสดุการทำงานขั้นสูง (“วัสดุที่ยั่งยืนที่ได้มาจากชา”) ทีมงานที่นำโดยดร. Xingcai Zhang จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดให้รายละเอียดเกี่ยวกับการพัฒนาแอโนดแบตเตอรี่โซเดียมไอออนประสิทธิภาพสูงโดยใช้วัสดุนวัตกรรมที่ได้มาจากใบชาเหลือใช้ จากความก้าวหน้าล่าสุดที่ทำให้แบตเตอรี่โซเดียมไอออนเป็นทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำและเป็นทางเลือกแทนเทคโนโลยีลิเธียมไอออนที่แพร่หลาย แอโนดจากแหล่งชีวมวลของนักวิจัยแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติที่สามารถเปิดใช้งานการจัดเก็บพลังงานระดับกริดราคาไม่แพงและยั่งยืนรุ่นต่อไป ความพยายามในการใช้แบตเตอรี่โซเดียมไอออนก่อนหน้านี้มีต้นทุนที่ต่ำ แต่ได้รับความเดือดร้อนมากเกินไปในด้านประสิทธิภาพ เช่น ความสามารถในการชาร์จ อายุการใช้งานที่ยาวนาน และอัตราการชาร์จเพื่อแทนที่การครอบงำของลิเธียมไอออน สาเหตุส่วนใหญ่เกิดจากความท้าทายทางเคมีขั้นพื้นฐาน เนื่องจากโซเดียมไอออนที่มีขนาดใหญ่ขึ้นจะจำกัดการเคลื่อนไหวที่รวดเร็วภายในส่วนประกอบของแบตเตอรี่ ความก้าวหน้าที่สำคัญของขั้วบวกออกจากชาของดร. จางอยู่ที่วิธีการสร้างความสมดุลให้กับข้อจำกัดโดยธรรมชาติเหล่านี้ ด้วยกระบวนการไพโรไลซิสขั้นตอนเดียวที่ตรงไปตรงมา นักวิจัยแปลงก้านใบชาดิบให้เป็นวัสดุ "คาร์บอนแข็ง" ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการจัดเก็บโซเดียมไอออน เมื่อเปรียบเทียบกับแอโนดที่มีคาร์บอนที่มีอยู่แล้ว คาร์บอนแข็งที่ได้มาจากชาเสียซึ่งมีชื่อว่า TS-1400-HCl นั้นให้การวัดที่ดีขึ้นอย่างมากทั่วทั้งกระดาน โดยให้ความจุเริ่มต้นที่สูงขึ้น 70% ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น 91% ในรอบการชาร์จ/คายประจุครั้งแรก และอายุการใช้งานยาวนานขึ้น 7-9 เท่าจาก 500 รอบ ในเชิงวิกฤต TS-1400-HCl บรรลุประสิทธิภาพที่ก้าวล้ำนี้โดยใช้ส่วนประกอบพื้นฐานที่มีราคาไม่แพงเท่านั้นผ่านกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ปรับขนาดได้
ภาพ HRTEM ของ TS-1400-HCl (พิมพ์ซ้ำโดยได้รับอนุญาตจาก Wiley-VCH Verlag) นักวิจัยระบุถึงความสามารถของ TS-1400-HCl ในการปรับปรุงโครงสร้างโดยลำต้นของใบชาที่เป็นสารตั้งต้นและการบำบัดกรดเชิงกลยุทธ์ โครงสร้างชีวมวลที่มีรูพรุนตามธรรมชาติช่วยให้อิเล็กโทรไลต์แทรกซึมได้สะดวก ในขณะเดียวกันก็รักษาข้อบกพร่องและช่องว่างที่เพียงพอสำหรับการดูดซับโซเดียมไอออน การล้างด้วยกรดจะขจัดสิ่งสกปรกที่นำไปสู่การสูญเสียกำลังการผลิตในรูปแบบดิบ วิธีการแบบสองง่ามนี้ส่งผลให้เกิดแอโนดคาร์บอนที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม โดยให้ระยะห่างที่ขยายระหว่างชั้นที่มีลักษณะคล้ายกราไฟท์ มีตำแหน่งการดูดซับมากมายทั่วไมโครและเมโซพอร์ และความทนทานของโครงสร้างที่ดีเยี่ยมในการชาร์จซ้ำๆ จากการวิเคราะห์ทางสเปกโทรสโกปี กลุ่มของดร. Zhang ยืนยันว่าการจัดเก็บโซเดียมไอออนของ TS-1400-HCl เกิดขึ้นผ่านกระบวนการดูดซับที่พื้นผิวเพื่อเติมเต็มรูพรุนและข้อบกพร่อง ตามด้วยการแทรกระหว่างแผ่นกราไฟต์ที่ลึกลงไปในอิเล็กโทรดแบบเทกอง กลไกคู่นี้ใช้ประโยชน์จากจุดแข็งของพื้นผิวคาร์บอนแข็งชีวมวลที่ปรับแต่งโดยเฉพาะ ใช้วัสดุอย่างเต็มที่เพื่อให้มั่นใจถึงกำลังการผลิตสูงและประสิทธิภาพทางไฟฟ้า การทดสอบความเป็นไปได้ในโลกแห่งความเป็นจริงของเซลล์เหรียญโซเดียม-ไอออนแบบเต็ม ช่วยเสริมให้ TS-1400-HCl สามารถนำไปใช้เป็นอิเล็กโทรดสำหรับการผลิตจำนวนมากได้ โดยไม่ต้องเตรียมขั้วบวกล่วงหน้าก่อนเพื่อความเสถียร ใบชาของ ดร.จาง เต็มเซลล์ด้วย Na3V2(ป ณ4)3 แคโทดยังคงมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 1000 รอบ และความหนาแน่นของพลังงานสามารถแข่งขันกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเชิงพาณิชย์ได้ การสาธิตความพร้อมดังกล่าวโดยไม่มีการประมวลผลล่วงหน้าแบบพิเศษเป็นการเน้นย้ำถึงความมีชีวิตและความคุ้มค่าของ TS-1400-HCl นักวิจัยประเมินว่าการบำบัดด้วยกรดและการหลอมอ่อนที่ใช้ในการผลิตแอโนดคาร์บอนแข็งที่มีราคาไม่แพงนั้น จะทำให้ราคาสามารถแข่งขันได้ประมาณ 5-7 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม เมื่อรวมกับทรัพยากรใบชาดิบที่อุดมสมบูรณ์ - ผลผลิตต่อปีของจีนเพียงอย่างเดียวเกินกว่า 1 พันล้านกิโลกรัม - กลุ่มของดร. Zhang เชื่อว่าแนวทางชีวมวลของพวกเขามีศักยภาพที่แข็งแกร่งสำหรับความยั่งยืนที่แท้จริงและผลกระทบเชิงบวกต่อสิ่งแวดล้อมในฐานะวัสดุแบตเตอรี่กระแสหลักที่มีราคาไม่แพง ด้วยการวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับวัสดุแคโทดเสริมที่มุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดแทนการลดต้นทุน แบตเตอรี่โซเดียมไอออนที่รวมอิเล็กโทรดเช่น TS-1400-HCl จะสามารถปลดล็อคการนำระบบจัดเก็บและกระจายพลังงานสะอาดขนาดใหญ่มาใช้ในวงกว้างได้ในไม่ช้า ด้วยการเปลี่ยนขยะเป็นวัตต์ การกำเนิดของแบตเตอรี่กริดราคาถูก ทนทาน และเป็นมิตรกับโลกเข้าใกล้เข้าไปอีกขั้นหนึ่ง
– Michael เป็นผู้เขียนหนังสือสามเล่มโดย Royal Society of Chemistry:
นาโนสังคม: ผลักดันขอบเขตของเทคโนโลยี,
นาโนเทคโนโลยี: อนาคตยังเล็กและ
วิศวกรรมนาโน: ทักษะและเครื่องมือที่ทำให้มองไม่เห็นเทคโนโลยี
สงวนลิขสิทธิ์©
นาโนเวอร์ค แอลแอลซี
มาเป็นนักเขียนรับเชิญ Spotlight! เข้าร่วมกลุ่ม .ขนาดใหญ่และกำลังเติบโตของเรา ผู้ร่วมสมทบ. คุณเพิ่งตีพิมพ์บทความทางวิทยาศาสตร์หรือมีการพัฒนาที่น่าตื่นเต้นอื่น ๆ เพื่อแบ่งปันกับชุมชนนาโนเทคโนโลยีหรือไม่? นี่คือวิธีการเผยแพร่บน nanowerk.com.
- เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai เพิ่มพลังให้กับตัวเอง เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตไอสตรีม. Web3 อัจฉริยะ ขยายความรู้ เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตESG. คาร์บอน, คลีนเทค, พลังงาน, สิ่งแวดล้อม แสงอาทิตย์, การจัดการของเสีย. เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตสุขภาพ เทคโนโลยีชีวภาพและข่าวกรองการทดลองทางคลินิก เข้าถึงได้ที่นี่.
- ที่มา: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=64544.php
- :มี
- :เป็น
- 1
- 10
- 12
- 30
- 31
- 32
- 500
- 7
- 8
- 9
- a
- ความอุดมสมบูรณ์
- อุดมสมบูรณ์
- บรรลุ
- ประสบความสำเร็จ
- ประสบความสำเร็จ
- ข้าม
- การนำมาใช้
- ความก้าวหน้า
- ความก้าวหน้า
- การกำเนิด
- ราคาไม่แพง
- หลังจาก
- คนเดียว
- ทางเลือก
- an
- การวิเคราะห์
- และ
- ประจำปี
- การใช้งาน
- เข้าใกล้
- พื้นที่
- รอบ
- AS
- At
- ความพยายามในการ
- ผู้เขียน
- ยอดคงเหลือ
- ฐาน
- แบตเตอรี่
- แบตเตอรี่
- BE
- เชื่อ
- คนเลี้ยงแกะ
- ระหว่าง
- พันล้าน
- ชีวมวล
- ว่างเปล่า
- คณะกรรมการ
- ร้านหนังสือเกาหลี
- เขตแดน
- ความก้าวหน้า
- การก่อสร้าง
- แต่
- by
- ความจุ
- ความจุ
- คาร์บอน
- เซลล์
- ซีเมนต์
- ศูนย์
- ส่วนกลาง
- ความท้าทาย
- รับผิดชอบ
- การเรียกเก็บเงิน
- ถูก
- เคมี
- จีน
- ปลาเดยส์
- พลังงานสะอาด
- ใกล้ชิด
- เหรียญ
- การผสมผสาน
- รวม
- เชิงพาณิชย์
- ชุมชน
- บริษัท
- เมื่อเทียบกับ
- การแข่งขัน
- ประกอบ
- ส่วนประกอบ
- ยืนยัน
- อย่างต่อเนื่อง
- แปลง
- ราคา
- ลดต้นทุน
- ค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพ
- ได้
- วงจร
- รอบ
- วันที่
- ลึก
- มอบ
- แสดงให้เห็นถึง
- ที่ได้มา
- แม้จะมี
- รายละเอียด
- พัฒนาการ
- การพัฒนา
- การกระจาย
- การปกครอง
- dr
- คู่
- ขนานนามว่า
- อย่างมีประสิทธิภาพ
- ความพยายาม
- อิเล็กโทร
- โผล่ออกมา
- กากกะรุน
- ทำให้สามารถ
- เปิดการใช้งาน
- พลังงาน
- ความหนาแน่นของพลังงาน
- ปรับปรุง
- ทำให้มั่นใจ
- สิ่งแวดล้อม
- ประมาณการ
- แม้
- เกินกว่า
- ยอดเยี่ยม
- เป็นพิเศษ
- มากเกินไป
- น่าตื่นเต้น
- ที่มีอยู่
- ขยาย
- รายจ่าย
- ใบหน้า
- อำนวยความสะดวก
- ความเป็นไปได้
- การกรอก
- ชื่อจริง
- ความผันผวน
- มุ่งเน้น
- ตาม
- สำหรับ
- ฟอร์ม
- ราคาเริ่มต้นที่
- เต็ม
- การทำงาน
- พื้นฐาน
- ต่อไป
- อนาคต
- รุ่น
- ได้รับ
- GIF
- มากขึ้น
- อย่างมาก
- ตะแกรง
- บัญชีกลุ่ม
- การเจริญเติบโต
- แขก
- ยาก
- ฮาร์วาร์
- มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด
- มี
- จุดสูง
- ประสิทธิภาพสูง
- สูงกว่า
- บานพับ
- สรุป ความน่าเชื่อถือของ Olymp Trade?
- ทำอย่างไร
- HTTPS
- อุปสรรค์
- ภาพ
- ส่งผลกระทบ
- การปรับปรุง
- in
- อุตสาหกรรม
- ไม่แพง
- โดยธรรมชาติ
- แรกเริ่ม
- นวัตกรรม
- แทน
- การบูรณาการ
- เข้มข้น
- เข้าไป
- ปัญหา
- IT
- ITS
- ร่วม
- jpg
- เพียงแค่
- ไม่มี
- ใหญ่
- ขนาดใหญ่
- ที่มีขนาดใหญ่
- ชื่อสกุล
- ชั้น
- ชั้นนำ
- ทิ้ง
- นำ
- การใช้ประโยชน์
- ตั้งอยู่
- ชีวิต
- กดไลก์
- ข้อ จำกัด
- โลโก้
- อายุยืน
- ปิด
- ต่ำ
- ราคาต่ำ
- ที่มีราคาต่ำ
- ทำ
- หลัก
- ทำ
- ทำให้
- การทำ
- มวล
- การรับเลี้ยงบุตรบุญธรรม
- วัสดุ
- วัสดุ
- กลไก
- ตัวชี้วัด
- ไมเคิล
- ไมโคร
- กลาง
- การเคลื่อนไหว
- มาก
- ชื่อ
- นาโนเทคโนโลยี
- ถัดไป
- ไม่
- of
- ปิด
- on
- ONE
- เพียง
- การปรับให้เหมาะสม
- Options
- or
- อื่นๆ
- ของเรา
- เอาท์พุต
- เกิน
- แผง
- กระดาษ
- การเจาะ
- ต่อ
- การปฏิบัติ
- การอนุญาต
- PHP
- เป็นจุดสำคัญ
- เพลโต
- เพลโตดาต้าอินเทลลิเจนซ์
- เพลโตดาต้า
- บวก
- ที่มีศักยภาพ
- อำนาจ
- ผู้นำ
- เป็นที่แพร่หลาย
- ก่อน
- ราคา
- การตั้งราคา
- สำคัญ
- กระบวนการ
- ก่อ
- การผลิต
- แวว
- ให้
- ประกาศ
- การตีพิมพ์
- สำนักพิมพ์
- ใจเร่งเร้า
- คุณภาพ
- วิจัยและพัฒนา
- รวดเร็ว
- หายาก
- ราคา
- ดิบ
- การเตรียมความพร้อม
- จริง
- โลกแห่งความจริง
- เมื่อเร็ว ๆ นี้
- ลด
- การลดลง
- ที่เหลืออยู่
- ลบ
- ทดแทน
- ซ้ำแล้วซ้ำอีก
- จำเป็นต้องใช้
- การวิจัย
- นักวิจัย
- แหล่งข้อมูล
- ผลสอบ
- การรักษา
- ความแข็งแรง
- ราช
- ความปลอดภัย
- ที่ปรับขนาดได้
- ขนาด
- วิทยาศาสตร์
- Share
- แผ่น
- สถานที่ทำวิจัย
- ขนาด
- ทักษะ
- สังคม
- โซเดียม
- โซลา
- แผงเซลล์แสงอาทิตย์
- พลังงานแสงอาทิตย์
- ในไม่ช้า
- เฉพาะ
- ไฟฉายสว่างจ้า
- Stability
- ลำต้น
- ขั้นตอน
- ยังคง
- การเก็บรักษา
- ตัวเลือกการจัดเก็บข้อมูล
- ซื่อตรง
- ยุทธศาสตร์
- จุดแข็ง
- ความก้าวหน้า
- แข็งแรง
- โครงสร้าง
- โครงสร้าง
- การต่อสู้
- อย่างเป็นจริงเป็นจัง
- ความสำเร็จ
- อย่างเช่น
- เหมาะสม
- พื้นผิว
- การพัฒนาอย่างยั่งยืน
- ที่ยั่งยืน
- ระบบ
- ปรับปรุง
- ชา
- ทีม
- เทคโนโลยี
- การทดสอบ
- ที่
- พื้นที่
- ก้าวสู่อนาคต
- ของพวกเขา
- ล้อยางขัดเหล่านี้ติดตั้งบนแกน XNUMX (มม.) ผลิตภัณฑ์นี้ถูกผลิตในหลายรูปทรง และหลากหลายเบอร์ความแน่นหนาของปริมาณอนุภาคขัดของมัน จะทำให้ท่านได้รับประสิทธิภาพสูงในการขัดและการใช้งานที่ยาวนาน
- นี้
- สาม
- ตลอด
- ไปยัง
- เกินไป
- เครื่องมือ
- การเปลี่ยนแปลง
- การรักษา
- การหมุน
- ขีดเส้นใต้
- มหาวิทยาลัย
- ปลดล็อก
- การปรับปรุง
- เมื่อ
- URL
- ใช้
- มือสอง
- การใช้
- มาก
- ผ่านทาง
- การทำงานได้
- ทำงานได้
- การซัก
- เสีย
- ทาง..
- ในขณะที่
- แพร่หลาย
- ลม
- กับ
- ภายใน
- ไม่มี
- จะ
- เธอ
- ของคุณ
- ลมทะเล
- Zhang