Daha Hızlı Şarj Edilebilen Enerji Depolama Konusunda Yeni Bir Araştırma

Yeni malzeme, şarj süresini saatlerden birkaç dakikaya indirme potansiyeline sahip.

Araştırmacı, "Enerji ve güç yoğunluğu açısından elde ettiğimiz performans olağanüstü ve piller ile kapasitörler arasındaki boşluğu kapatıyor" dedi.

Ekipteki araştırmacılardan biri, yenilenebilir enerjiye doğru doğru geçişin, yüksek şarj hızlarını karşılayabilecek ve yüksek kapasiteye sahip elektrokimyasal enerji depolama cihazlarına ciddi bir ihtiyaç duyulmasına yol açtığını söyledi.

Li-ion piller veya LIBS olarak da adlandırılan lityum-iyon piller, en yüksek enerji yoğunluklarından birini sunarken, yüksek şarj oranları söz konusu olduğunda hala zorluk yaşıyorlar ve elektrolitleri bazı güvenlik endişeleri taşıyor.

Öte yandan, süper kapasitörler olarak da bilinen sulu elektrokimyasal kapasitörler çok yüksek güç sağlayabilir ancak enerji yoğunlukları sınırlıdır.

Akışkan Arayüzü Reaksiyonları, Yapıları ve Taşıma (FIRST) merkezinin bir parçası olarak Enerji Bakanlığı Enerji Sınır Araştırma Merkezi (DOE-EFRC) tarafından finanse edilen çalışma, iletken olan ve iyonları barındırabilen enerji depolama malzemeleri vaat eden MXene'ler etrafında dönüyor. katmanlar arasında lityum olarak. Oda sıcaklığındaki iyonik sıvılar gelecek vaat eden elektrolitlerdir çünkü stabilite ve daha büyük enerji yoğunluğu sağlarlar. Ancak iyonları çok büyük olduğu ve MXene katmanları arasına giremediği için depolanan enerji miktarı sınırlıdır.

"Burada katmanları açmak için katmanların arasına takozlar veya sütunlar yerleştirdik, böylece iyonik sıvı iyonların MXene katmanları arasında depolanmasına olanak sağladık ve böylece çok yüksek bir performans elde ettik. enerji ve güç yoğunlukları," dedi araştırmacı.

Bu çalışmanın, yeni uygulamalara yönelik potansiyellerini ortaya çıkarmak için 2 boyutlu malzemelerdeki boşlukları optimize etmenin ve tasarlamanın önemini örneklediğini söyledi.