Mokslininkai atrado naujas baterijų elementų projektavimo galimybes

Oksido jonai perovskito kristaluose

Mokslininkai iš Ukubos universiteto, Tokijo technologijos instituto, Hirošimos technologijos instituto ir kt. sukėlė didelį oksido jonų judėjimą perovskito kristalų viduje, naudojant UV impulsus. Toks judėjimas suteikia galimybę kaupti energiją kristaluose. Ši plėtra padės mokslininkams pagerinti kietųjų elektrolitų funkcionalumą baterijose ir kuro elementuose. Paskola: Ukubos universitetas

JK Ukubos universiteto mokslininkai naudoja ultravioletinių spindulių impulsus, kad pasiektų joninių siųstuvų savybes, kurių kitu atveju būtų sunku saugiai gauti.

Automobilių ir kitos pramonės šakos labai stengiasi pagerinti įkraunamų baterijų ir kuro elementų našumą. Japonijos mokslininkai dabar padarė atradimą, kuris šiame darbe suteiks naujų galimybių būsimam aplinkos tvarumui.

Neseniai atliktame tyrime Taikomos medžiagos šiandienTsukubos universiteto mokslininkai atrado, kad ultravioletinė šviesa gali reguliuoti oksidų jonų pernešimą perovskito kristaluose kambario temperatūroje, todėl tai buvo anksčiau neprieinama tyrimų sritis.

Akumuliatoriaus kuro elementų elektrolitų darbas priklauso nuo elektronų jonų judėjimo elektrolito viduje. Oksido jonų judėjimo elektrolite moduliavimas gali padidinti būsimus akumuliatoriaus ir kuro elementų našumus, pavyzdžiui, taupant energiją ir didinant išvesties efektyvumą. Šviesos naudojimas jonų judesiams moduliuoti, kuris išplečia galimų energijos šaltinių šaltinį, iki šiol buvo įrodyta tik mažiems jonams, tokiems kaip protonai. Ukubos Iono universiteto mokslininkai siekė išspręsti šį turimų jonų judesių apribojimą.

„Tradiciškai sunkiųjų atomų jonai buvo gabenami iš kietų medžiagų“,-sakė tyrimo bendraautorius profesorius Masaki Hada. “Mes siekiame sukurti paprastus būdus, kaip tai padaryti, kad jis sklandžiai integruotųsi į tvarios energijos potencialą”.

Norėdami tai padaryti, mokslininkai sutelkė dėmesį į dvigubus kobalto perovskito kristalus, kurie yra panašūs į įprastas kuro elementų tyrimo medžiagas. Jie nustatė, kad UV spinduliuotė ant kristalų kambario temperatūroje judino oksido jonus nesunaikindama kristalų, o tai reiškė, kad kristalų funkcija buvo išsaugota.

„Elektronų difrakcijos rezultatai, spektroskopijos rezultatai, atitinkami skaičiavimai patvirtino šį aiškinimą“, – aiškina profesorius Hada. „Esant 2 miligolams energijos vienam kvadratiniam centimetrui, maždaug 6% kristalų oksido jonų per keletą sekundžių patiria didelių sutrikimų, nepažeidžiant kristalo“.

Kobalto ir deguonies jungtys paprastai smarkiai riboja oksido judėjimą, tačiau elektronų perkėlimas iš ultravioletinių spindulių šias jungtis gali sulaužyti. Tai palengvina oksido jonų judėjimą, kad jie patektų į kelias būsenas, atitinkančias įvestos šviesos energijos išsaugojimą.

Šie rezultatai yra pritaikyti įvairiai. Didesnės įžvalgos, kaip panaudoti šviesą energiją taupančioms kristalų konstrukcijoms valdyti, kad nepažeistumėte kristalų, atneš naujų galimybių komercinio masto atsinaujinančios energijos sistemoms.

Nuoroda.2:Oi:5.39:Autoriai Masaki Hada, Satoshi Ohmura, Tadahiko Ishikawa, Masaki Saigo, Naoya Kayo, Wataru Yajima, Tatsuya Suzuki, Daysuke Urushihara, Kou Takubo, Yusuke Masaki, Makoto Kuwahara, Kenji Tsuruta, Yasuhiko Takayu, Yoya, Yoya, Yoya Sumio Ishihara, Toru Asaka, Nobuyuki Abe, Taka-hisa Arima, Shin-Ya Koshihara և Yoichi Okimoto, 2021 m. Rugsėjo 2 d. Taikomos medžiagos šiandien.
DOI: 10.1016 / j.apmt.2021.101167:

Finansavimas. Šį darbą palaikė „Japan Apon Science Promotion Company“ (JSPS KAKENHI Grant Numbers JP17H06375, JP18H05208, JP20H05106, JP20H04657 և JP20H01832) առաջ Pirmaujanti išskirtinių jaunųjų tyrėjų iniciatyva, MEXT, Aponia. Masaki Saigo gavo finansinę paramą iš „JSPS Young Scholars Research Fellowship“.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasukite 3D ritmą Marse ir ištirkite NASA ištvermę

NASA „Mars Perseverance“ roveris rodomas jo stotelėje prie Jezero kraterio, tokiu būdu peržiūrėjus iš „Naršykite ištvermingai“ 3D žiniatinklyje. Šis interaktyvus žiniatinklio įrankis turi...

Prieš 400 000 metų senovės žmonės išsaugotus dramblius pavertė nuostabiais kaulų instrumentais

Kaulų įrankiai buvo iškasti iš Castel di Guido Italijoje. Kreditas: Villa ir kt. 2021 PLOS TASI Senovės žmonės galėjo padaryti nuostabių dalykų su...

Šimtai erelio ruonių, apvyniotų meškerėmis ir tinklais, kasmet sukelia siaubingus sužalojimus ir skaudžias mirtis.

Žvejybos tinklai ir tinklai daro didelę įtaką kailių ruoniams (Arctocephalus pusillus), labiausiai paplitę jūrų žinduoliai, buvo pastebėti Pietų Afrikos ir Namibijos pakrantėse, kur jie...

FDP balsavo 16: 2 ir atmetė Piper vakcinos „oster A“ vakcinos platinimą plačiajai visuomenei.

Šiuo metu nėra trečiosios Kovid-19 vakcinos. Pirmaujanti Maisto ir vaistų administracijos (FDA) mokslinė patariamoji taryba balsavo už tai, kad plačiajai visuomenei būtų atsisakyta suteikti „Pfizer“...

Elon Musk Tesla Bot kelia rimtą susirūpinimą

„Tesla“ kitais metais ketina pristatyti humanoidinio roboto prototipą. Paskola: Tesla Elonas Muskas paskelbė apie humanoidinį robotą, skirtą padėti šioms pasikartojančioms, varginančioms užduotims, kurių žmonės...

Newsletter

Subscribe to stay updated.