Manganez selenit, şarj-deşarj döngüleri sırasında neredeyse %160 oranında şişip elektrotu parçalamasaydı, lityum iyon piller için bir anot malzemesi olarak umut verici özelliklere sahip olacaktı.
Şimdi Kore Denizcilik ve Okyanus Üniversitesi'nden araştırmacılar, MnSe'yi, genişlemesinin kontrol altına alınabileceği bir 3 boyutlu karbon nano tabaka matrisine yerleştirmenin bir yolunu buldular.
Mühendis Jun Kang, "Gelişmiş Li-ion pil anodu için olası bir aday olarak, yüksek elektrik iletkenliği ve yarı iletkenler ve süper kapasitörlerin geliştirilmesinde uygulanabilirliği ile bilinen uygun fiyatlı bir geçiş metali bileşiği olan manganez selenite odaklandık" dedi.
Ekip tarafından "kolay" olarak tanımlanan bir sol-jel ve selenasyon rotası kullandılar; kimyagerler "kütükten düşmek gibi" diyor.
Ortaya çıkan anot malzemesi, karbon nano tabaka matrisine (CNM) sabitlenmiş tekdüze MnSe nanopartiküllerine sahiptir ve 'MnSe ⊂ 3DCNM' olarak adlandırılmıştır.
Çalışmayı açıklayan bir makaleye göre (aşağıya bakınız), şişmeyi gidermenin yanı sıra, yapı yüksek bir yüzey alanına ve "tam lityumlaşma - delitiasyon reaksiyonlarına, mükemmel elektrokimyasal kinetiğe ve MnSe nanopartiküllerinin tampon hacmi genişlemesine yol açan" diğer avantajlara sahiptir. .
Yalnız bir elektrot olarak özel bir varyant - MnSe ⊂ 3DCNM-1.92 - 665.5 döngüden sonra 200 mAh/g'lik sabit bir tersinir kapasiteye ve %100'e yakın sürekli bir kulomb verimliliğine sahiptir.
LiMn ile birleştirildi2O4 Üniversiteye göre "ekip, MnSe ⊂ 3DCNM-1.92'nin üstün lityum iyonu ve elektron taşıma kinetiği de dahil olmak üzere üstün elektrokimyasal özellikler göstermeye devam ettiğini gözlemledi".
Kang, "İletken bir dolgu iskelesi kullanarak, pil performansını artırırken aynı zamanda geri dönüşümlü enerji depolamasına da izin veren bir anot geliştirdik" dedi. "Bu strateji, depolama sistemleri, elektrokataliz ve yarı iletkenlerdeki uygulamalarla, yüksek yüzey alanlarına ve kararlı nanoyapılara sahip diğer geçiş metali selenitleri için bir rehber görevi görebilir."
Kore Denizcilik ve Okyanus Üniversitesi, Pusan Ulusal Üniversitesi ile çalıştı.
Çalışma, Kimya Mühendisliği Dergisi'nde yayınlanan 'Geliştirilmiş lityum depolama özelliklerine sahip üç boyutlu karbon nano tabaka matrisine sabitlenmiş manganez selenitin kolay sentezi' bölümünde açıklanmaktadır.