USTC na-emepụta batrị lithium-hydrogen gas na-arụ ọrụ dị elu.

Otu onye nyocha nke Prọfesọ CHEN Wei na Mahadum Sayensị na Teknụzụ China (USTC) ewepụtala usoro batrị kemịkalụ ọhụrụ nke na-eji hydrogen gas dị ka anode. E bipụtara ọmụmụ ihe naAngewandte Chemie International Edition.

Hydrogen (H₂) enwetala nlebara anya dị ka onye na-ebu ume ume ọhụrụ na-akwụ ụgwọ dị mma n'ihi njirimara electrochemical ya dị mma. Agbanyeghị, batrị ndị sitere na hydrogen na-ejikarị H₂dị ka cathode, nke na-egbochi oke voltaji ha na 0.8-1.4 V ma na-amachi ikike nchekwa ike ha niile. Iji merie mmachi ahụ, ndị otu nyocha ahụ tụpụtara usoro ọhụụ: iji H₂dị ka anode iji welie ike njupụta na-arụ ọrụ voltaji. Mgbe ejikọtara ya na ọla lithium dị ka anode, batrị ahụ gosipụtara arụmọrụ elektrọnịke pụrụiche.

Nhazi nke batrị Li-H. (Foto nke USTC)

Ndị ọrụ nyocha ahụ haziri sistemu batrị Li-H ihe atụ, na-etinye lithium metal anode, oyi akwa mgbasa gas nke nwere platinum na-eje ozi dị ka hydrogen cathode, na electrolyte siri ike (Li)._1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃, ma ọ bụ LATP). Nhazi a na-enye ohere njem lithium ion dị mma ma na-ebelata mmekọrịta kemịkalụ na-achọghị. Site na nnwale, batrị Li-H gosipụtara njupụta ume ike nke 2825 Wh/kg, na-ejigide voltaji kwụ ọtọ nke gburugburu 3V. Na mgbakwunye, ọ nwetara arụmọrụ njem okirikiri dị ịrịba ama (RTE) nke 99.7%, na-egosi mbelata ume ike n'oge chaja na mwepu, ebe ọ na-ejigide nkwụsi ike ogologo oge.

Iji meziwanye arụmọrụ ọnụ ahịa, nchekwa na ịdị mfe nrụpụta, ndị otu ahụ mepụtara batrị Li-H na-enweghị anode nke na-ewepụ mkpa maka ọla lithium etinyegoro mbụ. Kama, batrị na-edobe lithium site na nnu lithium (LiH₂PO₄na LiOH) na electrolyte n'oge ịchaji. Ụdị ahụ na-ejigide uru nke batrị Li-H ọkọlọtọ mgbe ọ na-ewebata uru ndị ọzọ. Ọ na-enyere lithium plating nke ọma na iwepụ ya na arụmọrụ Coulombic (CE) nke 98.5%. Ọzọkwa, ọ na-arụ ọrụ nke ọma ọbụlagodi na mkpokọta hydrogen dị ala, na-ebelata ịdabere na nchekwa nchekwa H₂ dị elu. Emere ihe nlegharị anya, dị ka ihe ngosi njiri arụ ọrụ nke njupụta (DFT), iji ghọta ka lithium na ion hydrogen si aga n'ime electrolyte batrị.

Ọganihu a na teknụzụ batrị Li-H na-enye ohere ọhụrụ maka ngwọta nchekwa ike dị elu, yana ngwa nwere ike gbasaa grids ume ọhụrụ, ụgbọ ala eletrik na ọbụna teknụzụ ikuku. E jiri ya tụnyere batrị nickel-hydrogen nkịtị, sistemụ Li-H na-ebuga njupụta ike na arụmọrụ, na-eme ka ọ bụrụ onye ndoro-ndoro siri ike maka nchekwa ike ọgbọ na-abịa. Ụdị nke na-enweghị anode na-atọ ntọala maka batrị hydrogen ndị na-erite uru na ọnụ ahịa.

Njikọ akwụkwọ:https://doi.org/10.1002/ange.202419663

(ZHENG Zihong dere, WU Yuyang deziri ya)