Ny ekipan'ny fikarohana notarihin'ny Prof. CHEN Wei ao amin'ny Oniversiten'ny Siansa sy ny Teknolojian'i Shina (USTC) dia nampiditra rafitra vaovao momba ny bateria simika izay mampiasa entona hidrôzenina ho anode. Navoaka tao amin'ny TheAngewandte Chemie International Edition.
Hydrogène (H2) dia nisarika ny saina ho mpitatitra angovo azo havaozina tsy miovaova sy lafo vidy noho ny toetran'ny electrochemical tsara. Na izany aza, ny bateria mifototra amin'ny hydrogène nentim-paharazana dia mampiasa H2toy ny cathode, izay mametra ny taham-bolan'izy ireo amin'ny 0.8-1.4 V ary mametra ny fahafahany mitahiry angovo amin'ny ankapobeny. Mba handresena ny fetra, ny ekipa mpikaroka dia nanolotra fomba fiasa vaovao: mampiasa H2toy ny anode hanatsara be ny hakitroky ny angovo sy ny malefaka miasa. Rehefa ampiarahina amin'ny metaly lithium ho anode, ny bateria dia nampiseho fampisehoana electrochemical miavaka.
Schematic ny bateria Li-H. (Sary avy amin'ny USTC)
Ny mpikaroka dia nanamboatra rafitra batterie Li-H prototype, izay misy anode metaly lithium, sosona fiparitahana entona misy platinum izay miasa ho cathode hydrogène, ary electrolyte mafy (Li).1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3, na LATP). Ity fanamafisana ity dia mamela ny fitaterana lithium ion mahomby ary manamaivana ny fifandraisana simika tsy ilaina. Tamin'ny alàlan'ny fitsapana, ny bateria Li-H dia naneho ny hakitroky ny angovo teorika amin'ny 2825 Wh / kg, mitazona voltora tsy miova manodidina ny 3V. Fanampin'izany, nahatratra 99.7% ny fahombiazan'ny fitsangatsanganana (RTE) mahavariana, izay manondro ny fahaverezan'ny angovo faran'izay kely indrindra mandritra ny tsingerin'ny famandrihana sy ny famoahana, ary mitazona ny fitoniana maharitra.
Mba hanatsarana bebe kokoa ny fahombiazan'ny vidiny, ny fiarovana ary ny fahatsoran'ny famokarana, ny ekipa dia namolavola bateria Li-H tsy misy anode izay manafoana ny filana metaly lithium efa napetraka. Fa kosa, ny bateria dia mametraka lithium avy amin'ny sira lithium (LiH2PO4ary LiOH) amin'ny electrolyte mandritra ny famandrihana. Ny dikan-teny dia mitazona ny tombony amin'ny bateria Li-H mahazatra raha mampiditra tombony fanampiny. Izy io dia mamela ny fametahana lithium mahomby sy ny fanalana amin'ny fahombiazan'ny Coulombic (CE) amin'ny 98.5%. Ambonin'izany, miasa tsara izy na dia amin'ny fatran'ny hidrôzenina ambany aza, mampihena ny fiankinan-doha amin'ny fitehirizana H₂ fanerena avo. Ny modeling kajy, toy ny simulation Density Functional Theory (DFT), dia natao mba hahatakarana ny fomba fihetsehan'ny litium sy ny hydrogen ion ao anatin'ny elektrôlôlin'ny bateria.
Ity fandrosoana amin'ny teknolojia bateria Li-H ity dia manolotra fahafahana vaovao ho an'ny vahaolana fitahirizana angovo mandroso, miaraka amin'ireo fampiharana mety hitranga amin'ny tambajotra angovo azo havaozina, fiara elektrika, ary na dia ny teknolojia aerospace aza. Raha ampitahaina amin'ny bateria nikela-hydrogène mahazatra, ny rafitra Li-H dia manome hakitroky ny angovo sy fahombiazana, ka mahatonga azy ho kandidà matanjaka amin'ny fitahirizana herinaratra ho an'ny taranaka manaraka. Ny dikan-teny tsy misy anode dia mametraka ny fototra ho an'ny bateria mifototra amin'ny hydrogène mora vidy kokoa sy azo esorina.
Rohy taratasy:https://doi.org/10.1002/ange.202419663
(Nosoratan'i ZHENG Zihong, Navoakan'i WU Yuyang)
Fotoana fandefasana: Mar-12-2025