الأبحاث ضمن الموضوع : التطورات في مواد البطاريات
-
تعزيز انتشار Li+ في أكاسيد غنية بالليثيوم من خلال التصميم الهيكلي الجوهري: رؤى ومبادئ تصميم
2026 | المؤلف: Lifeng Xu وآخرون | المجلة: Nano-Micro Letters | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تقدم هذه القسم نظرة عامة على التحديات والاستراتيجيات المرتبطة بنقل أيونات الليثيوم ($\text{Li}^+$) في الكاثودات الغنية بالليثيوم، والتي تُعتبر واعدة للبطاريات عالية الطاقة بسبب سعاتها النوعية العالية (أكثر من 250 مللي أمبير ساعة غرام$^{-1}$) ونطاقات الجهد الواسعة (2.0-4.8 فولت). ومع ذلك، فإن تطبيقها العملي يعيقه بطء حركية نقل $\text{Li}^+$، المتأثرة بعوامل داخلية—مثل بنية البلورة، تشوهات…
-
الاستقرار الميكانيكي والخصائص الديناميكية الحرارية لمواد الأنود GeP و$\hbox {GeP}_{3}$ من المبادئ الأساسية
2026 | المؤلف: Duc Toan Truong وآخرون | المجلة: Scientific Reports | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تبحث هذه الدراسة في إمكانيات الفوسفيدات الجرمانية (GeP) وGeP 3 كمواد أنود عالية السعة لبطاريات أيونات الليثيوم وأيونات الصوديوم، باستخدام نظرية الكثافة الوظيفية من المبادئ الأولى لتحليل خصائصها الميكانيكية والإلكترونية والديناميكية الحرارية. تركز الدراسة على ثلاثة أشكال بلورية من GeP—المونوكلايني (C2/m)، والتربيعي (I4mm)، والمكعب (F-43m)—وGeP 3 (R-3m). تشير النتائج إلى أن التعددية الشكلية تؤثر بشكل…
-
العناصر الأرضية النادرة المزدوجة تعزز بشكل متزامن الاستقرار والحركية لبطاريات LiMn2O4 من نوع السبينل
2026 | المؤلف: Zhushun Zhang وآخرون | المجلة: Communications Chemistry | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تقدم هذه الدراسة استراتيجية مزدوجة للتطعيم باللانثانيد باستخدام La³⁺ و Ce³⁺ لتعزيز أداء كاثودات LiMn₂O₄ (LMO) من خلال معالجة التحديات التي تطرحها تشوهات جان-تيلر الناتجة عن Mn³⁺. المركب المُصنّع، LiLa₀.₁Ce₀.₁Mn₁.₈O₄ (LLCMO)، يُظهر تحسينات كبيرة في الأداء الكهروكيميائي. يقلل La³⁺ من محتوى Mn³⁺ من 51.56% في LMO الأصلي إلى 43.13%، مما يخفف من تشوه الشبكة ويوسع…
-
هندسة تنظيم طبقة الألكالي في الكاثود من النوع P2 لبطاريات أيون الصوديوم ذات المعدل العالي والدورة الطويلة
2026 | المؤلف: Xu Wang وآخرون | المجلة: Nano-Micro Letters | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تقدم البحث “Na-Y” كمواد حبيبية جديدة مصممة لتعزيز الاستقرار الهيكلي وحركية الأيونات لبطاريات أيون الصوديوم (SIB). تعمل هذه المواد، التي تم تشكيلها من خلال استراتيجية مزدوجة للتشويش باستخدام النحاس (Cu) واليورانيوم (Y)، كعمود قوي بين الطبقات، مما يختلف عن الهياكل التقليدية المعتمدة على أيون واحد. تسهل وجود حالات Na⁺/فراغ مرتبة وغير مرتبة، الناتجة عن هذا…
-
بطاريات أيونات الصوديوم الآمنة وعالية الأداء المدعومة بالإلكتروليتات البوليمرية المعالجة حرارياً
2026 | المؤلف: Spencer A. Langevin وآخرون | المجلة: Communications Materials | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تقدم البحث تقدمًا كبيرًا في تكنولوجيا بطاريات أيونات الصوديوم من خلال تطوير إلكتروليتات البوليمر الجل (GPEs) التي تم تصنيعها عبر بلمرة قائمة على الأكريلات مع روابط فوسفاتية. تظهر هذه الإلكتروليتات استقرارًا كيميائيًا معززًا ومقاومة للنيران، مما يؤدي إلى خلايا كاملة تحقق متوسط جهد تفريغ يبلغ 2.7 فولت وطاقة محددة متوقعة تبلغ حوالي 160 واط ساعة…
-
هندسة المجالات الدقيقة الكربونية المدفوعة بالأيونات تعزز سعة الهضبة المحسنة للأنود الكربوني تحت معدل عالٍ نحو بطاريات الصوديوم ثنائية الأيون عالية الأداء
2026 | المؤلف: Bin Tang وآخرون | المجلة: Nano-Micro Letters | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تقدم البحث استراتيجية جديدة لهندسة الميكرو دومين الكربوني تهدف إلى تعزيز أداء الأنودات الكربونية في بطاريات الأيونات المزدوجة القائمة على الصوديوم (SDIBs). من خلال استخدام التحكم الهيكلي المدعوم بالأيونات، وخاصة من خلال دمج أيونات الزنك والأسيتات كعامل تشكيل المسام، نجح الدراسة في تصميم أنواع النيتروجين عالية النشاط وإنشاء هياكل مغلقة فريدة. هذه الطريقة المبتكرة تسرع…
-
تطور الواجهة وآلية الشيخوخة المتسارعة لبطاريات LiFePO4/غرافيت في أكياس تحت تفعيل غير مباشر متعدد الخطوات
2026 | المؤلف: Yun Liu وآخرون | المجلة: Nano-Micro Letters | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تبحث الدراسة في آليات شيخوخة بطاريات LiFePO₄/الجرافيت، مع التركيز على دور واجهة القطب/الإلكتروليت (EEI) في تعزيز كثافة الطاقة، وأداء الدورة، وكثافة الطاقة. تم اقتراح استراتيجية تنشيط غير مباشر مقسم متعدد الخطوات (IA) لتعزيز EEI موحد، مما يثبط بشكل فعال ذوبان الحديد في الإلكتروليت. تستخدم الدراسة تقنيات تحليل متقدمة، بما في ذلك TOF-SIMS، FIB، LA-ICP-MS، وXANES،…
-
موصلات موS2 المعيبة ذات الهيكل النانوي: قمع الانتقالات الطورية الناتجة عن التداخل وتعزيز القابلية للعكس لبطاريات أيونات البوتاسيوم
2026 | المؤلف: Chunrong Ma وآخرون | المجلة: Nano-Micro Letters | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تقدم البحث هيكلًا غير متجانس MoSSe@NC مصممًا من خلال هندسة العيوب وتداخل الكربون، بهدف تعزيز أداء بطاريات أيون البوتاسيوم (PIBs). هذا التصميم يثبط بشكل فعال الانتقال بين مرحلتي 1T-2H ويحسن نقل الأيونات من خلال إدخال اضطراب الشبكة الناتج عن السيلينيوم وطبقة كربونية تعمل على تخفيف الضغط الهيكلي أثناء الدورة. الهيكل الناتج يظهر أداءً كيميائيًا كهربائيًا…
-
تأثير الشوائب عالية الانتروبيا في القطب السالب لبطارية أيون الليثيوم Nb2O5 ذات الشحن السريع
2025 | المؤلف: Junling Xu وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تناقش هذه الفقرة أهمية التلاعب في تعديل خصائص المواد، مع تسليط الضوء بشكل خاص على التحديات المرتبطة بالتلاعب في Nb₂O₅ دون التسبب في تغييرات في الطور. يقدم المؤلفون نهجًا جديدًا يسمى “التلاعب عالي الإنتروبيا”، الذي يركز على كمية عناصر التلاعب المتعددة بدلاً من خصائصها الكيميائية. من خلال اختيار مجموعة متنوعة من 10-15 عنصرًا (بما في…
-
تصميم مسام الغربلة يمكّن من كيمياء سبائك مستقرة وسريعة للقطب السالب السيليكوني في بطاريات Li-ion
2025 | المؤلف: Jiaxing He وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تم تحقيق تخليق مواد المركب السيليكون-الكربون (SSC) من خلال عملية ترسيب بخار كيميائي (CVD) من خطوتين. في البداية، تم إنتاج السيليكون (Si) عن طريق التحلل الحراري لغاز السيلان (SiH₄) عند 450 درجة مئوية على الكربونات المسامية (PCs)، مما أدى إلى هيكل Si/C (SC) ذو مسام مفتوحة. بعد ذلك، تم تحلل الأسيتيلين (C₂H₂) عند 600 درجة…
