الأبحاث ضمن الموضوع : التطورات في مواد البطاريات
-
عائلة من الموصلات الفائقة الأيونية القائمة على الأنيونات المزدوجة لبطاريات أيونات الصوديوم ذات الحالة الصلبة الكاملة
2024 | المؤلف: Xiaoting Lin وآخرون | المجلة: Nature Materials | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)في هذه الدراسة، نقدم فئة جديدة من الموصلات الأيونية للصوديوم تتميز بشبكة ثنائية الأنيون من الأوكسيكلوريدات، تُعرف باسم Na₂O₂-MClₓ (NMOC؛ M = Hf، Zr، Ta؛ x = 4، 5). تُظهر هذه الإلكتروليتات موصلية أيونية مثيرة للإعجاب، تصل إلى 2.0 مS سم⁻¹ عند 25 °م، تُعزى إلى الخصائص الهيكلية للأوكسيكلوريدات التي تسهل النقل السريع لأيونات الصوديوم…
-
تقييم قابلية إعادة إنتاج أداء خلايا البطاريات الصلبة بالكامل
2024 | المؤلف: Sebastian Puls وآخرون | المجلة: Nature Energy | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تستقصي هذه الدراسة قابلية المقارنة والتكرار بين المختبرات لأداء الدورات في البطاريات الصلبة بالكامل (ASSBs) باستخدام مواد مصدرها تجاريًا: LiNi₀.₆Mn₀.₂Co₀.₂O₂ للقطب الموجب، Li₆PS₅Cl كإلكتروليت صلب، والإنديوم للقطب السالب. تم تكليف واحد وعشرين مجموعة بحثية بتجميع ودورة خلايا ASSB تحت بروتوكول كيميائي كهربائي محدد مع استخدام طرق التجميع الخاصة بهم. تكشف النتائج عن تباين كبير في…
-
كاثود ذو طبقات عالية النيكل مع استقرار دوري لبطاريات أيون الليثيوم المستدامة
2024 | المؤلف: Tonghuan Yang وآخرون | المجلة: Nature Sustainability | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)القسم المعنون “نظرة عامة” يوضح المكونات المختلفة والمنهجيات المستخدمة في الدراسة، مع التركيز على الطبيعة متعددة التخصصات للبحث. تشمل العناصر الرئيسية مشاركة الأجسام المضادة، خطوط الخلايا حقيقية النواة، والبيانات السريرية، مما يشير إلى تركيز على التطبيقات البيولوجية والطبية. بالإضافة إلى ذلك، تشير الإشارة إلى علم الحفريات وعلم الآثار إلى استكشاف محتمل للبيانات البيولوجية التاريخية أو…
-
كاثود الكربون المسامي المدعوم بـ Fe3O4 مع هيكل كابوس السباك لبطاريات Li-S عالية الأداء
2024 | المؤلف: Han Zhang وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تبحث الدراسة في قيود بطاريات الليثيوم-كبريت (Li-S)، مع التركيز بشكل خاص على التحديات التي تطرحها حركة بوليسلفيدات الليثيوم والحركيات البطيئة للأكسدة والاختزال. للتغلب على هذه المشكلات، طور المؤلفون كربون مكعبات مدعمة بـ Fe₃O₄، المشار إليها باسم SP-Fe₃O₄-C، والتي تعمل كمضيفات للكبريت في الكاثودات. تتميز بنية هذه المكعبات الفريدة “كابوس السباك” بقنوات ميسو ثلاثية الأبعاد مستمرة…
-
التلاعب بحاجز طاقة الانتشار عند واجهة إلكتروليت الليثيوم المعدني لبطاريات طويلة العمر خالية من الشوائب
2024 | المؤلف: Jyotshna Pokharel وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تناقش هذه القسم تطوير واجهة إلكتروليت صلبة صناعية (SEI) على أقطاب معدن الليثيوم للتخفيف من المشكلات المتعلقة بنمو شكل الليثيوم وكفاءة كولوم المنخفضة في بطاريات معدن الليثيوم. يقدم المؤلفون طريقة معالجة قابلة للتوسع لإنشاء SEI غنية بـ Li$_3$N بهيكل بلوري نقي من المرحلة، مما يقلل بشكل كبير من حاجز الطاقة للتشتت لأيونات Li$^+$ مقارنةً بـ…
-
الرنين المغناطيسي الإلكتروني كأداة لتحديد آلية تخزين شحنة الصوديوم في الكربون الصلب
2024 | المؤلف: Bin Wang وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)يوفر هذا القسم نظرة عامة على إمكانيات الكربون الصلب كمادة قطب سالب لبطاريات أيونات الصوديوم، مع تسليط الضوء على مزاياه مثل توفر المواد الأولية وسعة تخزين الشحن القابلة للعكس العالية. يؤكد المؤلفون على أهمية ميل منحنى الجهد ومناطق الهضبة في فهم آليات الصوديوم والأداء الكهروكيميائي للكربونات الصلبة. يظهرون أن مطيافية الرنين المغناطيسي الإلكتروني (EPR) تعمل…
-
التغلب على الكفاءات الكولومبية الأولية المنخفضة للأنودات السيليكونية من خلال التحضير المسبق في البطاريات الصلبة بالكامل
2024 | المؤلف: So‐Yeon Ham وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تناقش هذه الفقرة التقدم في البطاريات الصلبة بالكامل (ASSBs) التي تستخدم السيليكون (Si) كأنود، مع تسليط الضوء على التحديات التي تطرحها خسارة السعة غير القابلة للعكس خلال الدورة الأولى، مما يؤدي إلى كفاءة كولومبية أولية منخفضة (ICE) وبالتالي يحد من كثافة الطاقة. للتخفيف من هذه المشكلات، يقترح المؤلفون استراتيجية ما قبل الليثيوم التي تعزز ICE…
-
واجهات/طبقات الإلكتروليت الصلب في بطاريات الليثيوم الصلبة بالكامل
2024 | المؤلف: Linan Jia وآخرون | المجلة: Electrochemical Energy Reviews | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تقدم هذه القسم نظرة عامة على التقدمات والتحديات المرتبطة ببطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة بالكامل (ASSLBs)، مع التركيز بشكل خاص على دور الإلكتروليتات الصلبة (SEs) في تعزيز سلامة البطارية وكثافة الطاقة. تُبرز ASSLBs كحل واعد لمشاكل السلامة والقيود الطاقية التي تواجه بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، حيث تعمل الإلكتروليتات الصلبة كحواجز فعالة ضد تكوين الدندريتات الليثيوم…
-
الأكسجين المحبوس وأصل تلاشي الجهد في الكاثودات الغنية بالليثيوم متعددة الطبقات
2024 | المؤلف: John‐Joseph Marie وآخرون | المجلة: Nature Materials | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)في هذه الدراسة، تم التحقيق في خصائص تلاشي الجهد لمادة الكاثود الغنية بالليثيوم Li$_{1.2}$Ni$_{0.13}$Co$_{0.13}$Mn$_{0.54}$O$_2$ من خلال تقنيات تحليلية متنوعة، مما يكشف عن تغييرات هيكلية وكهربائية كبيرة على مدار الدورات. يتدهور الترتيب الأولي على شكل خلية نحل للمادة، مما يؤدي إلى تكوين تجمعات فراغية وفقدان لا رجعة فيه للهياكل المرتبة، كما يتضح من حيود الأشعة السينية…
-
قمع انتشار الإجهاد في الكاثودات عالية النيكل خلال الشحن السريع عبر طلاء مساعد للانتروبيا المتبلور
2024 | المؤلف: Chen Zhao وآخرون | المجلة: Nature Energy | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تقدم البحث استراتيجية مبتكرة لتغطية مساعدة بالانتروبيا من خلال التفاعل التبادلي الهادف لتعزيز أداء الكاثودات LiNixCoyMn1-x-yO2 ذات النيكل العالي (مع $x \geq 0.9$)، والتي تكون عرضة للفشل بسبب إعادة تشكيل السطح وانتشار الإجهاد أثناء الشحن السريع والدورات المطولة. يبرز الدراسة فعالية تفاعل مدفوع بالترابط الموجه بين أكاسيد قائمة على مرحلة وادسلي-روث وكاثودات أكسيد طبقية، مما…
