Saintis Mereka Bentuk Bateri Ion-Natrium{1}}rendah Dengan Bahan Elektrod Murah
Jan 26, 2026
Pasukan penyelidik antarabangsa telah mereka bentuk sistem penyimpanan bateri-ion natrium (SIB) berdasarkan bahan katod jenis P2 yang dikenali sebagai Na0.67Mn0.33Ni0.33Fe0.33O2 dan anod yang bergantung pada bahan karbon keras yang direka daripada bunga lavender.
Konfigurasi sistem yang dicadangkan bertujuan untuk-pembikinan kos rendah sambil memastikan kebolehskalaan dan kemampanan alam sekitar, kerana kedua-dua bahan elektrod diterangkan sebagai prekursor "boleh diakses secara meluas".
"Kepelbagaian tumbuhan dan kapasiti pengeluaran merupakan faktor penting yang mempengaruhi pengkomersilan SIB, kerana-karbon keras yang diperolehi tumbuhan adalah mampan dan menjimatkan," jelas penyelidik. "Karbon keras yang diperoleh daripada tumbuhan mengekalkan struktur mikro tisu tumbuhan, dengan itu meningkatkan penembusan elektrolit dan peresapan natrium.
Para saintis menganggarkan pengeluaran lavender global pada kira-kira 1,000-1,500 tan setahun. Walau bagaimanapun, hanya sebahagian kecil daripada pengeluaran ini boleh digunakan untuk bahan elektrod, kerana hanya sisa bunga yang sesuai untuk ditukar kepada karbon keras.
Mereka juga menyatakan bahawa anod karbon keras dan katod jenis P2-dalam sel penuh mempunyai takungan natrium yang tidak mencukupi, yang membawa kepada prestasi elektrokimia yang lemah. "Kerja semasa menangani jurang ini dengan menilai-prestasi sel penuh P2-Na0.67Mn0.9Ni0.1O2 ditambah dengan karbon keras terhasil sisa bunga lavender di bawah pendekatan prasodiasi yang berbeza," jelas mereka lagi.
Para saintis menggunakan X-pembelauan sinar (XRD), pengimbasan mikroskop elektron (SEM), X-spektroskopi fotoelektron sinar (XPS), Fourier-spektroskopi inframerah (FTIR) dan spektroskopi Raman untuk mencirikan katod dan anod sistem SIB dan mendapati bahawa struktur katod/ katoda, P6 mempunyai heksagonal. puncak luas karbon amorf.
SEM dan TEM mendedahkan, khususnya, butiran katod bersaiz mikrometer-dan permukaan karbon keras berliang, dan EDS dan XPS menunjukkan bahan tersebut mempunyai kestabilan struktur yang baik. Analisis lanjut juga menunjukkan bahawa penggabungan nikel (Ni) meningkatkan prestasi struktur, elektronik dan elektrokimia katod.
Selain itu, ujian elektrokimia mendedahkan kapasiti awal 200 mAh/g untuk katod dan 360 mAh/g untuk anod dengan pengekalan kapasiti sebanyak 42% dan 67.4% selepas 100 kitaran. Secara keseluruhannya, doping Ni didapati dapat meningkatkan kekonduksian dan kestabilan katod, dan anod menunjukkan prestasi penyimpanan natrium yang baik, menyokong separuh-sel kuat dan potensi penuh-prestasi sel, menurut penyelidik.
"Kajian komprehensif ini menyerlahkan potensi untuk membangunkan SIB dengan-kos rendah dan bahan elektrod yang mampan," mereka membuat kesimpulan. "Pengoptimuman strategi presodiation menawarkan peluang untuk teknologi SIB komersial dan berskala termaju."
Sistem ini diterangkan dalam kajian "Bateri ion-kos efektif-menggunakan katod Na0.67Mn0.9Ni0.1O2 dan sisa-bunga-lavender-yang diperolehi karbon keras dengan pendekatan pra-rendam perbandingan," yang diterbitkan dalam Journal of Power Sources. Pasukan penyelidik terdiri daripada saintis dari Universiti Inonu Turki, Universiti Teknikal Istanbul, Universiti Malatya Turgut Ozal dan Universiti Aksaray, serta dari Institut Sains dan Teknologi Korea dan Universiti Quaid-i-Azam Pakistan, antara lain.
