Yon ekip rechèch dirije pa Pwofesè CHEN Wei nan Inivèsite Syans ak Teknoloji Lachin (USTC) prezante yon nouvo sistèm batri chimik ki itilize gaz idwojèn kòm anod. Etid la te pibliye nan ...Angewandte Chemie International Edition.
Idwojèn (H2) te atire atansyon kòm yon konpayi enèji renouvlab ki estab e ki pa koute chè akòz pwopriyete elektwochimik favorab li yo. Sepandan, pil tradisyonèl ki baze sou idwojèn yo itilize prensipalman H2kòm yon katod, ki limite ranje vòltaj yo a 0.8–1.4 V epi limite kapasite depo enèji jeneral yo. Pou simonte limitasyon an, ekip rechèch la te pwopoze yon nouvo apwòch: itilize H2kòm anod pou amelyore dansite enèji ak vòltaj fonksyònman an yon fason siyifikatif. Lè yo asosye l ak metal ityòm kòm anod, batri a te montre yon pèfòmans elektwochimik eksepsyonèl.
Schema batri Li−H la. (Imaj pa USTC)
Chèchè yo te desine yon pwototip sistèm batri Li-H, ki gen ladan yon anod metal ityòm, yon kouch difizyon gaz kouvri ak platinum ki sèvi kòm katod idwojèn, ak yon elektwolit solid (Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3, oubyen LATP). Konfigirasyon sa a pèmèt transpò efikas iyon ityòm pandan l ap minimize entèraksyon chimik endezirab. Atravè tès yo, batri Li-H la te demontre yon dansite enèji teyorik 2825 Wh/kg, kenbe yon vòltaj fiks nan anviwon 3V. Anplis de sa, li te rive nan yon efikasite ale-retou (RTE) remakab 99.7%, ki endike yon pèt enèji minimòm pandan sik chaje ak dechaje, pandan l ap kenbe estabilite alontèm.
Pou amelyore plis toujou efikasite nan pri, sekirite ak senplisite fabrikasyon, ekip la te devlope yon batri Li-H san anod ki elimine nesesite pou metal ityòm pre-enstale. Olye de sa, batri a depoze ityòm soti nan sèl ityòm (LiH2PO4ak LiOH) nan elektwolit la pandan chaj la. Vèsyon sa a kenbe avantaj batri Li-H estanda a pandan l ap prezante lòt benefis. Li pèmèt plake ak retire ityòm efikas ak yon efikasite Coulombic (CE) 98.5%. Anplis de sa, li fonksyone yon fason ki estab menm nan konsantrasyon idwojèn ki ba, sa ki diminye depandans sou depo H₂ anba gwo presyon. Yo te fè modèl enfòmatik, tankou simulation Teyori Fonksyonèl Dansite (DFT), pou konprann kijan iyon ityòm ak idwojèn yo deplase nan elektwolit batri a.
Avansman sa a nan teknoloji batri Li-H prezante nouvo opòtinite pou solisyon depo enèji avanse, ak aplikasyon potansyèl ki kouvri rezo enèji renouvlab, machin elektrik, e menm teknoloji ayewospasyal. Konpare ak batri nikèl-idwojèn konvansyonèl yo, sistèm Li-H la bay yon dansite enèji ak yon efikasite amelyore, sa ki fè li yon kandida solid pou depo enèji pwochen jenerasyon an. Vèsyon san anod la poze fondasyon pou batri ki baze sou idwojèn ki pi ekonomik e ki pi évolutif.
Lyen Papye:https://doi.org/10.1002/ange.202419663
(Ekri pa ZHENG Zihong, Edited pa WU Yuyang)
Lè pòs la: 12 Mas 2025