Ib pab neeg tshawb fawb coj los ntawm Prof. CHEN Wei ntawm University of Science thiab Technology ntawm Tuam Tshoj (USTC) tau qhia txog cov roj teeb tshuaj tshiab uas siv cov roj hydrogen ua cov anode. Txoj kev tshawb no tau luam tawm nyob rau hauv lubAngewandte Chemie International Edition.
Hydrogen (H2) tau txais kev saib xyuas raws li qhov ruaj khov thiab muaj txiaj ntsig zoo txuas ntxiv hluav taws xob vim nws cov khoom siv hluav taws xob zoo. Txawm li cas los xij, cov roj teeb uas siv hydrogen feem ntau siv H2raws li ib tug cathode, uas txwv tsis pub lawv voltage ntau rau 0.8-1.4 V thiab txwv lawv tag nrho cov zog cia muaj peev xwm. Txhawm rau kov yeej qhov kev txwv, pab pawg tshawb fawb tau tawm tswv yim tshiab: siv H2Raws li cov anode los txhim kho lub zog ceev thiab ua haujlwm voltage. Thaum ua ke nrog lithium hlau raws li lub anode, lub roj teeb tau nthuav tawm tshwj xeeb electrochemical kev ua tau zoo.
Schematic ntawm Li-H roj teeb. (Duab los ntawm USTC)
Cov kws tshawb fawb tau tsim cov qauv Li-H roj teeb, suav nrog lithium hlau anode, platinum-coated gas diffusion txheej ua haujlwm raws li hydrogen cathode, thiab cov khoom electrolyte (Li.1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3, los yog LATP). Qhov kev teeb tsa no tso cai rau kev thauj khoom lithium ion tau zoo thaum txo qis kev sib cuam tshuam tshuaj lom neeg. Los ntawm kev sim, Li-H roj teeb tau pom lub zog theoretical ceev ntawm 2825 Wh / kg, tuav lub zog tsis tu ncua ntawm ib puag ncig 3V. Tsis tas li ntawd, nws tau ua tiav qhov txiaj ntsig zoo tshaj plaws ntawm kev mus ncig ua haujlwm (RTE) ntawm 99.7%, qhia tias tsawg zog poob thaum lub sijhawm them thiab tawm mus, thaum tswj kev ruaj ntseg mus ntev.
Txhawm rau txhim kho tus nqi-kev ua tau zoo, kev nyab xeeb thiab kev tsim khoom yooj yim, pab pawg tsim cov roj teeb uas tsis muaj anode-dawb Li-H uas tshem tawm qhov xav tau ntawm cov hlau lithium ua ntej. Hloov chaw, lub roj teeb tso lithium los ntawm lithium ntsev (LiH2PO4thiab LiOH) hauv electrolyte thaum them nyiaj. Lub version khaws qhov zoo ntawm tus qauv Li-H roj teeb thaum qhia txog cov txiaj ntsig ntxiv. Nws ua kom zoo lithium plating thiab stripping nrog Coulombic efficiency (CE) ntawm 98.5%. Ntxiv mus, nws ua haujlwm ruaj khov txawm tias tsis tshua muaj hydrogen concentrations, txo kev cia siab rau H₂ kev cia siab. Kev ua qauv piv txwv, xws li Density Functional Theory (DFT) simulations, tau ua kom nkag siab tias lithium thiab hydrogen ions txav li cas hauv lub roj teeb electrolyte.
Qhov kev ua tiav no hauv Li-H roj teeb thev naus laus zis nthuav tawm cov hauv kev tshiab rau cov kev daws teeb meem siab tshaj plaws, nrog rau cov ntawv thov muaj peev xwm txuas ntxiv txuas ntxiv hluav taws xob, tsheb hluav taws xob, thiab txawm tias aerospace technology. Piv nrog rau cov pa roj nickel-hydrogen roj teeb, Li-H system muab kev txhawb zog zog thiab kev ua haujlwm zoo, ua rau nws yog ib tus neeg sib tw muaj zog rau lub zog ntxiv rau tiam tom ntej. Lub anode-dawb version nteg lub hauv paus rau ntau nqi-zoo thiab scalable hydrogen-based roj teeb.
Daim ntawv txuas:https://doi.org/10.1002/ange.202419663
(Sau los ntawm ZHENG Zihong, Edited los ntawm WU Yuyang)
Post lub sij hawm: Mar-12-2025