Kết quả người dùng|Đội ngũ Trần Vệ Hoa của Đại học Trịnh ChâuTruyền thông thiên nhiên》Sản phẩm QSense QCM-DCông nghệ hỗ trợ đột phá mới trong nghiên cứu điện phân pin natri ion

Trong lĩnh vực năng lượng mới, pin natri-ion được coi là lý tưởng cho việc lưu trữ năng lượng quy mô lớn trong tương lai do nguồn tài nguyên dồi dào và chi phí thấp. Tuy nhiên, sự ổn định của chất điện phân là một trong những yếu tố chính hạn chế sự phát triển của pin natri-ion. Gần đây, đội Trần Vệ Hoa của Đại học Trịnh Châu“Phụ gia điện giải khóa chuỗi cho phép điện giải dung ẩm cho pin natri-ion”Đề tài, trongTruyền thông thiên nhiênCông bố các nghiên cứu liên quan, thông qua sử dụng sáng tạoSản phẩm QSense QCM-DCông nghệ, phân tích sâu sắc các chất phụ gia điện phân mới trên cơ chế nâng hiệu suất pin natri-ion, mang lại một bước đột phá mới trong lĩnh vực này.

Thảo luận:ElectrolytesLời bài hát: Point Of Pain

Trong quá trình sạc và xả, sự ổn định giao diện giữa chất điện phân và điện cực là rất quan trọng. mạc đường ruột muqueuses digestives (H₂O), dễ gây ra sự phân hủy của chất điện phân và ăn mòn điện cực, dẫn đến hiệu suất pin giảm nhanh chóng. Thiết bị vớt váng dầu mỡ cho xử lý nước thải -PetroXtractor - Well Oil Skimmer (SEI) Không ổn định, làm trầm trọng thêm vấn đề lão hóa của pin. Làm thế nào để tối ưu hóa chất điện phân để nó vẫn có thể ổn định trong môi trường độ ẩm cao, trở thành vấn đề cấp bách mà các nhà khoa học cần giải quyết.

Công nghệ QSense QCM-D: Tiết lộ giao diện điện phân-điện cực

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một loại“Xích”Phụ gia điện phân- 15 PBS（15-vương miện-5), và áp dụng nó vào chất điện phân pin natri-ion. Để hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của chất phụ gia này, các nhà nghiên cứu đã áp dụngSản phẩm QSense QCM-DCông nghệ, một công cụ mạnh mẽ cho phép theo dõi các tương tác giao diện trong thời gian thực.

Sản phẩm QSense QCM-DThiết bị vớt váng dầu mỡ cho xử lý nước thải -PetroXtractor - Well Oil Skimmer (ĐF) Và tiêu tán.ĐDThay đổi, tương tác giữa chất điện phân và bề mặt điện cực có thể được phát hiện chính xác. Trong thí nghiệm, các nhà nghiên cứu sử dụngSản phẩm QSense QCM-DTheo dõi sự hấp phụ của chất điện phân trên bề mặt điện cực trong thời gian thựcphân giảiQuá trình.

Sơ đồ1:Với chuỗi khóa15 PBSPhụ gia điện phânHCKhông hòa tan trên cực âmSEI。

Kết quả nghiên cứu cho thấy khi điện phân chứa15 PBSChiều dày mối hàn góc (ĐF) Và tiêu tán.ĐDSự thay đổi khác biệt đáng kể so với các chất điện phân truyền thống. Cụ thể,15 PBSSự hiện diệnỨc chế xúc tác nướcChất điện phân trên bề mặt điện cựcPhân hủyvàTham giahình thành dày đặc hơn, thậm chígiàu sulfideSEILớp. Loại dày đặc nàySEILớp ngăn chặn hiệu quả tiếp xúc trực tiếp giữa chất điện phân và điện cực, do đó ức chế sự tiếp xúc của chất điện phânQuá mứcphân giảivàSEIHòa tan và tái sinh。

Kết quả thí nghiệm: Hiệu suất tăng đáng kể

Sơ đồ2: NNMSử dụng chuỗi khóa trên cực dương15 PBSỔn định phụ gia điện phânCEI

quaSản phẩm QSense QCM-DGiám sát công nghệ, các nhà nghiên cứu tìm thấy, sử dụng15 PBSPin natri-ion của điện phân đã được cải thiện đáng kể trên một số chỉ số hiệu suất chính:

1. Sự ổn định chu kỳ được tăng cường đáng kể: trong500 mA g⁻¹Trong mật độ dòng điện, sử dụng15 PBSCarbon cứng cho chất điện phân| Na₀.₇₂Ni₀.₃₂Nhân₀.₆₈O₂ Toàn bộ pin có thể ổn định chu kỳ 2000 Thứ hai, tỷ lệ duy trì công suất cao89.5%Trong khi đó, pin điện phân truyền thống chỉ duy trì tốc độ công suất trong cùng một điều kiện.79.9%。

2. Hiệu suất bội số cao tuyệt vời: ở mật độ hiện tại cao (như600 mA g⁻¹(Dưới đây, sử dụng15 PBSThiết bị vớt váng dầu mỡ cho xử lý nước thải -PetroXtractor - Well Oil Skimmer (NNM), tọa độ&phương trình (55,4 mAh g⁻¹) Tốt hơn nhiều so với dịch điện phân truyền thống.

3. Cải thiện độ ổn định giao diện: Thông quaSản phẩm QSense QCM-DCông nghệ theo dõiSEITính ổn định và đồng nhất của các lớp, cho thấy15 PBSChất điện phân có thể ức chế hiệu quả các phản ứng phụ giao diện và kéo dài tuổi thọ pin.

Tổng kết vàVai trò chính của công nghệ QCM-D

Tóm lại, tác giả đã thiết kế một chuỗi khóa15 PBSPhụ gia để tối ưu hóa chất điện phân từ pha đến giao diện.15 PBSBắt dấu vếtH₂OĐể ngăn chặn sự ăn mòn điện giải và tạo thành ổn địnhSEI / CEIĐể đạt được mật độ năng lượng cao bền vữngSIB。MDMô phỏng hiển thị,15 PBSGiảmNa⁺−Trong vỏ dung môi vàECSố lượng, tăng tốcNa+Khử dung môi, giảm tích tụ dung môi trên giao diện điện cực. Hấp thụ trongHCChuỗi khóa trên tiêu cực15 PBSbởi exclusionEDLGiữaEC / DECvàH₂Omạc đường ruột muqueuses digestives (ci) nồng độ cục bộ, do đó làm giảm các dung môi phân cực cao có nguồn gốcSEI(Caopr) Sự hình thành. Do đó, ưu tiên phân tích15 PBSThành phần giàu phenyl/硫化物成分（RSO₃R、Na₂Vậy₃、Na₂S(Bạc)10 nmNhiệt độ thấpTập đoàn TEM）SEIĐể đảm bảo tính dẫn điện ion cao, từ đó tăng cường động lực học.Qua vị tríEQCMvà tại chỗDEMSXác nhận, độ bền cơ họcSEIVới cách nhiệt điện tử tốt, nó có thể ức chế hiệu quả ngay cả ở nhiệt độ caoSEIhòa tan và tái sinh trong quá trình tuần hoàn. Giảm tiêu thụ chất điện giải và ức chế giải phóng khí phối hợp làm tăng tuổi thọ và an toàn chu kỳ.

Nghiên cứu này không chỉ cho thấy15 PBSTiềm năng to lớn của phụ gia điện phân trong việc tăng cường hiệu suất của pin natri-ion, thậm chí còn nổi bật hơnSản phẩm QSense QCM-DCông nghệ phân tích điện phân-Vai trò quan trọng trong tương tác giao diện điện cực. Bằng cách theo dõi sự thay đổi động lực của giao diện trong thời gian thực, các nhà nghiên cứu có thể hiểu sâu hơn về cơ chế hoạt động của các chất phụ gia và tối ưu hóa công thức điện phân cho phù hợp, cung cấp hỗ trợ lý thuyết quan trọng và hướng dẫn thực tế cho các ứng dụng thương mại hóa pin natri-ion.

Sản phẩm QSense QCM-DVới độ nhạy cao và khả năng giám sát thời gian thực, công nghệ đã cung cấp các công cụ mạnh mẽ cho việc nghiên cứu vật liệu năng lượng mới, giúp các nhà nghiên cứu liên tục đạt được những đột phá mới trong lĩnh vực công nghệ pin.

Hỗ trợ quỹ

Nghiên cứu Khoa học-Công nghệ (U24A20566, 22279121)bởi yaoKhóa tập huấn về nghiên cứu trong kinh tế y tế (Health economics research) (2024002）、Nghiên cứu Khoa học-Công nghệ (Số 2023YFB3809500)、Nghiên cứu Khoa học-Công nghệ (222301420009）、Vùng Đất Khắc NghiệtNo Man's Land (231111241400）、Đại học Trịnh ChâuđợiDự án Quỹ đã cung cấp hỗ trợ tài chính quan trọng cho nghiên cứu này.

Link gốc

http://doi.org/10.1038/s41467-025-61603-6