Los científicos de materiales del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore han descubierto que ciertos óxidos metálicos aumentan la capacidad y mejoran el rendimiento del ciclo en las baterías de iones de litio.
El equipo sintetizó y comparó el rendimiento electroquímico de tres nanocompuestos de óxido de metal de grafeno y descubrió que dos de ellos mejoraron en gran medida la capacidad de almacenamiento reversible de litio.
La investigación aparece en la portada de la edición del 21 de marzo de la Revista de Química de Materiales A .
Los nanocompuestos de óxido de grafeno-metal OGM se han hecho famosos por su potencial en almacenamiento y conversión de energía, incluidos condensadores, baterías de iones de litio, catálisis para celdas de combustible, división de agua y limpieza de aire y sensores.
Para aplicaciones en baterías de iones de litio, las partículas de óxido de metal nanométrico MO y el grafeno altamente conductivo se consideran beneficiosas para acortar las vías de difusión de litio y reducir la polarización en el electrodo, lo que mejora el rendimiento.
En los experimentos, el equipo sumergió electrodos prefabricados de aerogel de grafeno en soluciones de iones metálicos donde todas las nanopartículas de óxido metálico parecen estar ancladas en la superficie del grafeno y son completamente accesibles para el electrolito es decir, espacio de poro abierto.
"En esencia, nuestro enfoque ayuda a optimizar el rendimiento a nivel del sistema al garantizar que la mayoría de los óxidos metálicos estén activos", dijo el científico de materiales de LLNL Morris Wang y autor correspondiente del artículo.
El método puede depositar la mayoría de los tipos de MO en la misma estructura de grafeno 3D prefabricada, lo que permite la comparación directa del rendimiento electroquímico de una amplia gama de OGM.
"Encontramos que los experimentos mostraron grandes capacidades reversibles de almacenamiento de litio de las láminas de grafeno, habilitadas por los roles no anunciados de los óxidos metálicos", dijo Wang. "Sorprendentemente, vimos que la magnitud de las contribuciones de capacidad del grafeno está determinada principalmente por los materiales activos y eltipo de MO unido a la superficie de grafeno "
Específicamente, los mecanismos de almacenamiento de litio de los MO y su relación de carga frente al grafeno juegan un papel clave en la determinación de las contribuciones de capacidad de grafeno.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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