Powering the future: Unlocking the role of hydrogen in lithium-ion batteries
H 的同步 RBS 和 ERD 分析的斜視圖示意圖2吸氧LiCoO2樣品安裝在環境空氣中的樣品架上。圖片來源:土屋文

鋰離子電池脫穎而出,成為當今時代最受歡迎的可充電電池技術之一。在這些電池中,鋰鈷氧化物(LiCoO2)被廣泛用作正極或陰極(電流進入或離開物質的導體)的材料。陰極在鋰離子電池中起著關鍵作用,影響其容量、多次充放電循環的性能以及熱量管理能力。

導致這些電池劣化的一個主要問題是透過水的分解來產生氫氣。因此,深入了解 LiCoO 中氫的形成和去除方式2可以大大提高固態鋰離子電池的效率和功能。此外,這些知識可以帶來回收廢棄鋰離子電池的新方法,以將其用於透過室溫下水分解過程生產。

現在,在最近的一項研究中發表國際氫能雜誌由名城大學科學技術學院通識教育部土屋文教授領導的研究小組對LiCoO中氫的吸收和損失進行了徹底的研究2正極材料在室溫下浸入水中。

土屋教授表示:「我的動機是實現氫(H2)透過水(H2O) 在室溫下使用某些氧化物進行分裂。通常,H 與 H 解離2O 在 2000 K 左右。2燃料生產和解決當前的環境問題,例如長期二氧化碳排放。該研究旨在探索LiCoO如何

2材料儲存和釋放氫氣並確定 LiCoO 內最穩定的位置2捕獲氫的結構。這是使用各種分析技術完成的,包括重量增加和彈性反沖檢測方法。研究團隊發現,在特定溫度下將材料浸入水中兩分鐘後,氫濃度增加。

此外,用於分析氫氣的釋放並確定發生解離的溫度,發現該溫度低於 523 K。與水分離後,在 LiCoO 晶體結構中,與其他位置相比,鋰位點往往更受青睞2

總體而言,結果表明 LiCoO2在室溫下透過水分解產生氫氣的過程儲存氫氣具有重要作用。「如果有可能使 H2來自取之不盡的H2在地球上,能源輸入較低,我認為我們未來有可能建立一個以氫為基礎的社會,」土屋教授說。

綜上所述,研究人員研究了LiCoO中氫的儲存和釋放2正極材料用於。透過深入了解導致這種廣泛使用的技術退化的過程,這項研究為開發更有效率的電池以及透過水分解(一種環保能源儲存技術)低能耗生產氫氣鋪平了道路。

更多資訊:K. Kataoka等,室溫下吸H2O的LiCoO2材料的吸氫和解吸特性,國際氫能雜誌(2023)。DOI:10.1016/j.ijhydene.2023.10.039

引文:為未來提供動力:釋放氫在鋰離子電池中的作用(2024 年,1 月 26 日)檢索日期:2024 年 1 月 26 日取自 https://techxplore.com/news/2024-01-powering-future-role-Hydrogen-lithium.html

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