Koox cilmi-baaris ah oo uu hoggaaminayo Prof. CHEN Wei oo ka tirsan Jaamacadda Sayniska iyo Tignoolajiyada ee Shiinaha (USTC) ayaa soo bandhigay hab cusub oo baytari kiimikaad ah kaas oo u isticmaalaya gaaska hydrogen sida anode. Daraasada ayaa lagu daabacayDaabacaadda Caalamiga ah ee Angewandte Chemie.
Hydrogen (H2) waxa uu helay fiiro gaar ah sida tamar la cusboonaysiin karo oo xasiloon oo kharash-ool ah sababtoo ah sifooyinka korantada ee wanaagsan. Si kastaba ha noqotee, baytariyada hydrogen-ku-saleysan ee dhaqameed waxay inta badan isticmaalaan H2Kathode ahaan, kaas oo xaddidaya kala duwanaanshahooda danab ilaa 0.8-1.4 V oo xaddidaya guud ahaan awoodda kaydinta tamarta. Si looga gudbo xaddidaadda, kooxda cilmi-baaristu waxay soo jeediyeen hab cusub: iyadoo la adeegsanayo H2sida anode si weyn u kor loogu qaado cufnaanta tamarta iyo danab shaqeeya. Marka lagu lammaaniyo birta lithium sida anode ahaan, baytarigu waxa uu soo bandhigay waxqabadka korantada ee gaarka ah.
Nidaamka batteriga Li-H (Sawirka USTC)
Cilmi-baadhayaashu waxay naqshadeeyeen nidaamka batteriga nooca Li-H, oo ay ku jiraan anode bir lithium ah, lakab gaas ku daboolan platinum oo u adeegaya sidii hydrogen cathode, iyo koronto adag (Li).1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3, ama LATP). Qaabeyntani waxay u oggolaanaysaa gaadiidka lithium ion ee waxtarka leh iyadoo la yareynayo isdhexgalka kiimikaad ee aan loo baahnayn. Tijaabada, batteriga Li-H wuxuu muujiyay cufnaanta tamareed ee 2825 Wh/kg, isagoo ilaalinaya koronto joogto ah oo ku dhow 3V. Intaa waxaa dheer, waxay ku guulaysatay waxtarka safarka wareega ee cajiibka ah (RTE) oo ah 99.7%, taasoo muujinaysa tamarta luminta ugu yar inta lagu jiro dallacaadda iyo wareegyada dareeraha, iyadoo la ilaalinayo xasilloonida muddada dheer.
Si loo sii wanaajiyo hufnaanta kharash-ku-oolnimada, badbaadada iyo fududaynta wax-soo-saarka, kooxdu waxay soo saartay baytari Li-H-ga aan lahayn anode-ka kaas oo meesha ka saaraya baahida birta lithium-ka ee horay loo rakibay. Taa baddalkeeda, batarigu wuxuu ka dhigaa lithium cusbada lithium (LiH2PO4iyo LiOH) ee ku jira korantada inta lagu jiro dallacaadda. Noocani wuxuu hayaa faa'iidooyinka batteriga caadiga ah ee Li-H isagoo soo bandhigaya faa'iidooyin dheeraad ah. Waxay awood u siinaysaa dahaadhinta lithium oo hufan iyo ka-saarista waxtarka Coulombic (CE) ee 98.5%. Waxaa intaa dheer, waxay u shaqeysaa si xasilan xitaa iyadoo ay ku yar tahay uruurinta hydrogen, yareynta ku tiirsanaanta kaydinta cadaadiska sare ee H₂. Qaabaynta xisaabinta, sida jilitaanka Aragti Functional Cufnaanta (DFT), ayaa la sameeyay si loo fahmo sida lithium-ka iyo ions hydrogen-ka ay ugu dhex socdaan korantada baytariga.
Horumarkan laga gaaray tignoolajiyada batteriga Li-H waxay soo bandhigaysaa fursado cusub oo loogu talagalay xalalka kaydinta tamarta horumarsan, oo leh codsiyo suurtagal ah oo ku saabsan shabakadaha tamarta la cusboonaysiin karo, baabuurta korantada, iyo xitaa tignoolajiyada hawada sare. Marka la barbar dhigo baytariyada nikkel-hydrogen-ka caadiga ah, nidaamka Li-H wuxuu keenaa cufnaanta tamarta la xoojiyay iyo waxtarka, taasoo ka dhigaysa musharax xooggan kaydinta awoodda jiilka soo socda. Nooca anode-ka-free wuxuu aasaas u noqdaa baytariyada hydrogen-ku-saleysan oo kharash badan leh oo la miisaami karo.
Xiriirinta Warqada:https://doi.org/10.1002/ange.202419663
(Waxaa qoray ZHENG Zihong, waxaa tafatiray WU Yuyang)
Waqtiga boostada: Mar-12-2025