سيكون لسيلينيد المنغنيز خصائص واعدة كمواد أنود لبطاريات الليثيوم أيون ، إذا لم تتضخم بنسبة 160 ٪ تقريبًا أثناء دورات الشحن والتفريغ ، مما يؤدي إلى كسر القطب.
الآن وجد باحثون من جامعة كوريا البحرية والمحيطات طريقة لتضمين MnSe في مصفوفة ثلاثية الأبعاد لصفائح الكربون النانوية حيث يمكن ترويض توسعها.
قال المهندس جون كانج: "لقد ركزنا على سيلينيد المنغنيز ، وهو مركب معدني انتقالي ميسور التكلفة معروف بتوصيله الكهربائي العالي وقابليته للتطبيق في تطوير أشباه الموصلات والمكثفات الفائقة ، كمرشح محتمل لأنود بطارية ليثيوم أيون المتقدم".
لقد استخدموا طريق السول جل والعزل ، الذي وصفه الفريق بأنه "سهل" - يتحدث الكيميائي عن "مثل السقوط من جذوع الأشجار".
تحتوي مادة الأنود الناتجة على جزيئات نانوية MnSe موحدة مثبتة في مصفوفة الصفيحة النانوية الكربونية (CNM) وتم تسميتها "MnSe ⊂ 3DCNM".
بالإضافة إلى ترويض الانتفاخ ، يتمتع الهيكل بمساحة سطح عالية ومزايا أخرى "تؤدي إلى تفاعلات صخرية كاملة - تفاعلات تفتيت ، وحركية كهروكيميائية ممتازة وتمدد حجم المخزن المؤقت لجسيمات MnSe النانوية" ، وفقًا لورقة تصف العمل (انظر أدناه) .
متغير معين - MnSe ⊂ 3DCNM-1.92 - كقطب كهربائي وحيد ، لديه قدرة عكسية ثابتة تبلغ 665.5 مللي أمبير / جم بعد 200 دورة وكفاءة كولومبية مستدامة قريبة من 100٪.
مدمج مع LiMn2O4 كاثود في بطارية كاملة ، "لاحظ الفريق أن MnSe ⊂ 3DCNM-1.92 استمر في إظهار الخصائص الكهروكيميائية الفائقة ، بما في ذلك أيون الليثيوم المتفوق وحركية نقل الإلكترون" ، وفقًا للجامعة.
قال كانغ: "باستخدام سقالة حشو مواتية ، طورنا أنودًا يعزز أداء البطارية بينما يسمح في نفس الوقت بتخزين الطاقة القابلة للعكس". "يمكن أن تكون هذه الاستراتيجية بمثابة دليل لسيلينيدات معدنية انتقالية أخرى ذات مساحات سطح عالية وبنى نانوية مستقرة ، مع تطبيقات في أنظمة التخزين ، والتحفيز الكهربائي ، وأشباه الموصلات."
عملت جامعة كوريا البحرية والمحيطات مع جامعة بوسان الوطنية.
تم وصف العمل في "التوليف السهل لسيلينيد المنغنيز المثبت في مصفوفة صفائح الكربون النانوية ثلاثية الأبعاد مع خصائص تخزين الليثيوم المحسنة" ، المنشور في مجلة الهندسة الكيميائية.