లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కోసం మాంగనీస్ మేక్ఓవర్
22 మార్చి 2021 - లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ శక్తి నిల్వ లిథియం-అయాన్ శక్తి నిల్వ
కోబాల్ట్-రహిత కాథోడ్‌లు అందుబాటులో ఉన్న చౌకైన లోహాలలో ఒకదానిని ఉపయోగించడం ద్వారా సరఫరా సమస్యలను ఎదుర్కోగలవు.
సాంప్రదాయ కోబాల్ట్ లేదా నికెల్‌కు బదులుగా మాంగనీస్‌ను క్యాథోడ్ పదార్థంగా ఉపయోగించే లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీని US పరిశోధకులు తయారు చేశారు. ఈ పని పెరుగుతున్న ఖరీదైన మరియు పరిమిత వనరులకు చౌకైన మరియు సమృద్ధిగా ప్రత్యామ్నాయాన్ని అందించగలదు, లిథియం-అయాన్ శక్తి నిల్వ కోసం వేగంగా పెరుగుతున్న డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి ఒక మార్గాన్ని అందిస్తుంది.
చాలా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ కాథోడ్‌లు కోబాల్ట్ లేదా నికెల్‌పై ఆధారపడి ఉంటాయి ఎందుకంటే అవి నిర్మాణాలను సులభంగా లేయర్‌లుగా మరియు ఆర్డర్‌గా ఉంచుతాయి. కానీ 2014లో మసాచుసెట్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ (MIT)లో గెర్‌బ్రాండ్ సెడర్ నేతృత్వంలోని ఒక బృందం లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు లిథియం సమృద్ధిగా ఉన్నంత కాలం పని చేయగలవని, కొత్త వాటిని ప్రయత్నించే అవకాశాన్ని తెరుస్తుందని చూపించింది. మెరుగైన, పదార్థాలు.
యూనివర్శిటీ ఆఫ్ కాలిఫోర్నియా మరియు లారెన్స్ బర్కిలీ నేషనల్ లాబొరేటరీ, USలోని సెడర్ మరియు సహచరులు ఇప్పుడు ఒక క్రమరహిత మాంగనీస్-ఆధారిత కాథోడ్‌తో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీని అభివృద్ధి చేశారు మరియు ఇది కోబాల్ట్ లేదా నికెల్ కంటే ఎక్కువ శక్తిని నిల్వ చేయగలదని చూపించారు. 'లేయరింగ్ గురించి మనం పట్టించుకోని చోట క్యాథోడ్‌లను తయారు చేయగలిగితే, మేము చాలా విస్తృతమైన లోహాలను ఉపయోగించగలమని మా ఆలోచన' అని MIT నుండి ప్రధాన రచయిత జిన్‌హ్యూక్ లీ చెప్పారు. ‘మాంగనీస్ అందుబాటులో ఉన్న చౌకైన లోహాలలో ఒకటి కాబట్టి మేము మాంగనీస్‌కు వెళ్లాలని నిర్ణయించుకున్నాము.’
మాంగనీస్ ఇప్పటికే సాంప్రదాయ లేయర్డ్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ క్యాథోడ్‌లలో ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే ఎలక్ట్రాన్ నిల్వలో తక్కువ ప్రమేయంతో స్థిరీకరించే లోహంగా ఉంది. క్యాథోడ్‌లను పూర్తిగా అస్తవ్యస్తమైన మాంగనీస్ మరియు ఇతర మెటల్ ఆక్సైడ్‌ల నుండి తయారు చేయడానికి ఇటీవలి ప్రయత్నాలు పరిమితం చేయబడ్డాయి, ఎందుకంటే చార్జింగ్ సమయంలో లిథియం అయాన్‌లు క్యాథోడ్ నుండి లిథియం-ఆధారిత యానోడ్‌కు మారినప్పుడు చాలా ఆక్సిజన్ రెడాక్స్ చర్య కారణంగా అవి అస్థిరంగా మరియు సామర్థ్యాన్ని కోల్పోతాయి.
ఈ కార్యాచరణను తగ్గించడానికి మరియు అధిక సామర్థ్యం గల మాంగనీస్ ఆక్సైడ్ కాథోడ్‌ను పొందేందుకు, సెడర్ బృందం రెండు ఎలక్ట్రాన్‌లను మార్పిడి చేయడానికి మాంగనీస్‌ను పొందేందుకు ఒక మార్గాన్ని కనుగొంది, ఇది ఒకదానికి బదులుగా అధిక సామర్థ్యం గల నికెల్-ఆధారిత కాథోడ్‌లు చేస్తుంది. ఇందులో కొన్ని ఆక్సిజన్ అయాన్‌లను తక్కువ-వాలెంట్ ఫ్లోరిన్ అయాన్‌లతో భర్తీ చేయడం ద్వారా మాంగనీస్ విలువను Mn2+కి తగ్గించడం జరిగింది, అయితే కొన్ని మాంగనీస్ కాటయాన్‌లను అధిక-వాలెంట్ నియోబియం మరియు టైటానియం అయాన్‌లతో మార్పిడి చేయడం జరిగింది. దీని అర్థం మాంగనీస్ కాటయాన్‌ల యొక్క డబుల్ రెడాక్స్ Mn2+ నుండి Mn4+ వరకు సంభవించవచ్చు, లిథియం అయాన్‌ల యొక్క అధిక భాగాన్ని అస్థిరంగా లేకుండా కాథోడ్ నుండి లిథియం యానోడ్‌కు తరలించడానికి అనుమతిస్తుంది.
'మా ల్యాబ్ స్కేల్ [బ్యాటరీ సైక్లింగ్ పరీక్ష] ఫలితాలు ఇప్పటికే ఉన్న కాథోడ్‌లతో (600–700 Wh/kg) పోలిస్తే మా కాథోడ్‌ల (~ 1000 Wh/kg) యొక్క అధిక శక్తి సాంద్రతను చూపుతాయి' అని సెడర్ చెప్పారు. 'కానీ మా డేటా వాణిజ్య స్థాయిలో లేదు, కాబట్టి మా మెటీరియల్‌ల తదుపరి పరీక్షలు మరియు ఆప్టిమైజేషన్ అనుసరించాలి.'
'ప్రాక్టికల్ అప్లికేషన్‌ల కోసం సైకిల్ స్థిరత్వంలో మరింత మెరుగుదలలు అవసరం అయితే, నివేదించబడిన వ్యూహం గొప్ప వాగ్దానాన్ని కలిగి ఉంది మరియు వివిధ అధిక వాలెంట్ కాటయాన్‌లను విస్తృతంగా అన్వేషించడానికి అనుమతిస్తుంది' అని యుఎస్‌లోని జార్జియా ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీలో శక్తి నిల్వను పరిశోధిస్తున్న గ్లెబ్ యుషిన్ వ్యాఖ్యానించారు. 'సెల్ వోల్టేజీని చాలా తక్కువ విలువలకు తగ్గించాల్సిన అవసరం ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలకు నివేదించబడిన సాంకేతికత యొక్క అప్లికేషన్‌లకు అడ్డంకిని సృష్టించవచ్చు, కానీ ఆటోమోటివ్ అప్లికేషన్‌లకు పెద్ద విషయం కాకూడదు.'
టెలి: 86-0755-33065435
మెయిల్: info@vtcpower.com
వెబ్: www.vtcbattery.com
చిరునామా: నెం 10, జిన్‌లింగ్ రోడ్, ఝోంగ్‌కై ఇండస్ట్రియల్ పార్క్, హుయిజౌ సిటీ, చైనా
హాట్ కీవర్డ్లు: పాలిమర్ లిథియం బ్యాటరీ, పాలిమర్ లిథియం బ్యాటరీ తయారీదారు, లైఫ్‌పో4 బ్యాటరీ, లిథియం-అయాన్ పాలిమర్ (లిపో) బ్యాటరీలు, లి-అయాన్ బ్యాటరీ, లిసోసి2, నిఎమ్‌హెచ్-నిసిడి బ్యాటరీ, బ్యాటరీ బిఎమ్‌ఎస్
రోజువారీ జీవితంలో, లిథియం బ్యాటరీల వాడకం గురించి మరింత తెలుసుకోండి, ముఖ్యంగా ఛార్జింగ్ పరికరాలు మరియు మొబైల్ ఫోన్‌లు, ఎక్కువసేపు ఛార్జింగ్ చేయడం వల్ల పేలుళ్లను నివారించండి.
