Ist dies See eine Lösungskonzept, um dies Zeitalter welcher umweltfreundlichen Kraft einzuläuten?

Wasser wolkig rund 70 von Hundert welcher Erdoberfläche. Außerdem sind 97 von Hundert des gesamten Wassers uff welcher Humus Meerwasser, dies aufgrund seines Salzgehalts ungenießbar ist. Trotzdem welches wäre, wenn wir sein Potenzial qua neue Quelle erneuerbarer Kraft nutzen könnten?

Kürzlich hat ein Forschungsteam unter welcher Pipeline von Professor Changshin Jo (Graduate Institute of Ferrous and Energy Materials Technology (GIFT), Department of Chemical Engineering) und Ph.D. Kandidat Hyebin Jeong (Chemical Engineering) c/o POSTECH hat uff diesem Gebiet Fortschritte gemacht, während er die überlegene Leistung von Meerwasserbatterien (SWBs) bestätigte, die Chelatbildner enthalten. Ihre Ergebnisse wurden im Chemical Engineering Journal veröffentlicht.

Lithium-Ionen-Batterien sind in tragbaren elektronischen Geräten und Autobatterien omnipräsent geworden. Sie sind jedoch nicht ohne Einschränkungen, da sie ein Explosionsrisiko darstellen und unbrauchbar werden können, wenn die Lithiumvorräte erschöpft sind. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wird derzeit an welcher Weiterentwicklung von Batterien welcher nächsten Generation gearbeitet. Unter ihnen stellen Meerwasserbatterien eine vielversprechende Vorkaufsrecht dar, die Na-Ionen aus Meerwasser zur Energieerzeugung nutzt. Solche Batterien eröffnen den entscheidenden Vorteil welcher einfachen Ressourcenzugänglichkeit und sind umweltfreundlich, da sie keine separaten Behandlungsverfahren erfordern.

Jener hohe Salzgehalt von Meerwasser kann uff dies Vorhandensein von Na-Ionen zurückgeführt werden, die von Meerwasserbatterien verwendet werden, um elektrische Kraft zu erzeugen und zu speichern, wenn sie sich zwischen negative Elektrode und Pluspol hin und zurück in Bewegung setzen. Eine welcher Herausforderungen c/o welcher Klage gegen Nickelhexacyanoferrat (NiHCF) qua Interkalationskathodenmaterial zum Besten von SWBs ist jedoch dies hohe Zu Tage treten von Defekten während welcher Herstellung. Um dieses Problem anzugehen, synthetisierte dies Forschungsteam NiHCF mit einem Chelatbildner (Probe A) und verglich seine Leistung mit unbehandeltem NiHCF (Probe B), um die Wirksamkeit des Chelatbildners zu taxieren.

Ein Blick uff die beiden Proben unter dem Mikroskop zeigt den frappierenden Unterschied in Form und Struktur. Probe B besteht aus willkürlich aggregierten Primärpartikeln in Nanogröße, um Partikel uff Mikroebene zu zusammenbauen, während Probe A einzelne würfelförmige Partikel mit einer Größe von 200–300 Nanometern umfasst. Obwohl die individuelle Teilchengröße von Probe B dicker Teppich ist, ist sie wegen welcher Ansammlung mehrerer Teilchen zu größeren kohäsiven Strukturen zum Besten von die Batterieherstellung weniger vorteilhaft.

Die Forscher bewerteten zusätzlich die elektrochemische Leistung beider Proben. Zuerst maßen sie den Wassergehalt und es wurde festgestellt, dass Probe A zusammensetzen geringeren Wassergehalt aufwies qua Probe B. Im Allgemeinen neigt ein höherer Wassergehalt dazu, die elektrochemische Leistung zu behindern. Darüber hinaus zeigten Strom- und Spannungsmessungen, dass Probe A eine hohe Energieeffizienz und Kondensator aufwies.

Dasjenige Forschungsteam erzielte eine bahnbrechende Leistung, während es 2.000 Lade- und Entladezyklen an Batterien unter Verwendung von zwei Proben durchführte, wodurch Probe A eine bemerkenswerte Kapazitätserhaltungsrate von ungefähr 92,8 % zeigte. Darüber hinaus wurde beobachtet, dass die Defekterzeugungsrate, ein früherer Nachteil von NiHCF, in Probe A uff 6 % abnahm.

Die Ergebnisse welcher Studie zeigen die überlegene Leistung, die durch Zugabe eines Chelatbildners zu Nickelhexacyanoferrat und dessen Verwendung qua Kathodenmaterial in Meerwasserbatterien erreicht wird. Solche Feststellung kann die Weiterentwicklung von Meerwasserbatterien qua vielversprechende Kandidaten zum Besten von Energiespeichersysteme welcher nächsten Generation vorantreiben.

Solche Arbeit wurde vom Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning (KETEP) und welcher Patriotisch Research Foundation of Korea (NRF) unterstützt.

Forschungsbericht: Auswirkungen von Chelatbildnern uff die Nanostruktur von Nickelhexacyanoferrat und seine Leistung in Meerwasserbatterieanwendungen

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