클래스 V 칼륨 이온 온라인 바카라 사이트를위한 산화 산화물 양성 전극 재료

8780_8890Nanjing University of Post and TelecommunicationsHuang, Zhen-Dong부교수, Orikasa Yuki 부교수, 응용 화학 부서, 생명 과학부, Ritsumeikan University 및 기타 및 차세대스토리지 온라인 바카라 사이트칼륨-이온 온라인 바카라 사이트에 대한 4V 클래스 산화물 양성 전극 재료를 개발했습니다

칼륨-이온 온라인 바카라 사이트는 칼륨 사용의 장점이 있으며, 이는 자원이 풍부하고 저비용이 될 것으로 예상됩니다리튬 이온 온라인 바카라 사이트에 따라 차세대 저장 온라인 바카라 사이트 기술로 연구되고 개발되고 있습니다 현재까지 칼륨 이온 온라인 바카라 사이트의 양성 전극 재료작동 잠재력isPrussian Blue4V 시리즈 (vsK⁺/k)가 달성되었지만, 우수한 열 안정성을 갖는 새로운 산화물 재료가 약 3V에만 남아 있어야하며 높은 작동 전위를 나타냅니다 이 기사에서, 후보 화합물은 결정 구조 분석 및 이론적 계산을 통해 선택되었고, 리튬 이온 온라인 바카라 사이트에 대한 층 산화물 기반 물질과 유사한 약 4V의 작동 전위를 나타내는 복합 산화물 그룹 개발 된 산화물 그룹은 결정에 있습니다벌집 형 층 구조가 있으며이 층은 칼륨 이온을 2 차원으로 빠르게 확산시키는 경로입니다 칼륨 이온 온라인 바카라 사이트는 여전히 기본 연구 단계에 있으며 실용적으로 사용되는 시간이 걸리지 만 이번에 개발 된 재료는 큰 발전으로 이어질 것으로 예상됩니다

이 기술에 대한 자세한 내용은Nature Communications

합성 물질의 예 (왼쪽) 및 칼륨 이온 온라인 바카라 사이트 원리의 다이어그램 (오른쪽)

저장 온라인 바카라 사이트 사용은 지속적으로 확장되고 있으며 다양한 요구를 충족시켜야합니다 예를 들어, 휴대용 전자 장치는 작고 가볍고 오래 지속됩니다전기 자동차ya표준 유형특히 대형 저장 온라인 바카라 사이트에서에너지 밀도ya작동 전압| 기존의 리튬 이온 온라인 바카라 사이트와 동등한 스토리지 온라인 바카라 사이트이며, 자원 볼륨과 가격의 문제를 해결해야합니다

기존 리튬 이온 온라인 바카라 사이트가 리튬으로 만들어 지므로 자원의 고르지 않은 분포가 있고 안정적인 공급, 자원 측면에서 유리한 저장소 온라인 바카라 사이트를 제공하는 데 문제가 있으며 운송 업체가 주목을 끌기 때문에 저비용 알칼리 이온으로 만들어집니다 특히, 칼륨 이온 온라인 바카라 사이트는 흑연 이온 온라인 바카라 사이트와 유사한 음성 전극 재료로 사용될 수 있다는 이점이있어 기존 생산 장비를 사용할 수 있습니다 또한 흑연은 작동 전위가 0 V (vsK⁺/k)에 가깝기 때문에, 칼륨-이온 온라인 바카라 사이트는 고 작동 전압이 높은 저장 온라인 바카라 사이트로 예상되어 양극 전극의 작동 잠재력을 제공 할 수 있습니다

AIST는 칼륨 이온 온라인 바카라 사이트입니다Metal Anode지금까지, 우리는 리튬 이온 온라인 바카라 사이트로부터 천연 미네랄과 음극 재료를 사용하여 새로운 칼륨 함유 복합 산화물을 합성하려고 시도했으며 120 개가 넘는 화합물을 발견했습니다 반면에,Nanjing University of Post and TelecommunicationsRitsumeikan University는 새로운 화합물의 정확한 구조 분석에 대한 연구 개발을 수행했으며, Ritsumeikan University는 싱크로트론 방사선 시설을 사용하여 리튬 이온 온라인 바카라 사이트에 대한 음극 재료의 충전 및 배출 메커니즘을 설명하는 것에 대한 연구 개발을 수행했습니다

이번에는 세 가지 조직이 칼륨 이온 온라인 바카라 사이트에 어려움을 겪는 새로운 음극 재료를 개발하기 위해 협력했습니다

지금까지 발견 된 칼륨 함유 복합 산화물의 경우, 결정 구조는 정확한 결정 구조 분석에 의해 결정되며 구조는 칼륨 이온으로 만들어집니다확산 장벽의 에너지 계산되었습니다 또한, 확산 장벽이 낮은 화합물의 작동 가능성은 이론적 계산에 의해 추정되었고, 유망한 산화물은 양성 전극 재료로서 선택되었다 이들 후보 산화물의 작동 전위를 측정하고 층 구조를 사용하여 산화물의 작동 전위를 측정 하였다₂M₂teo₆(k_2/3M_2/3TE_1/3O₂, k는 칼륨, Te is tellurium, o is inxygen,M의 조성에 의해 표현 된 약 4V의 작동 전위를 갖는 화합물 그룹을 발견했다 또한 운영 전위의 실제 측정 값은 계산 결과와 좋은 상관 관계를 나타 냈습니다 발견 된 화합물은 다음과 같습니다특정 용량이론적 값은 130-140 ma h g^–1, 평균 운영 전위는 36 ~ 43 V (vsK⁺/k), 양성 전극 재료베이스의 에너지 밀도는 470-600 W H kg^–1에 도달 할 가능성이 있으며, 이는 이전 산화물 재료를 크게 초과 할 수 있습니다 실용적인 리튬 이온 온라인 바카라 사이트에 대한 양의 전극 재료의 현재 에너지 밀도는 600 w H kg^–1, 비슷한 성능을 가질 것으로 예상됩니다 금속 요소MK 니켈 사용 (NI)_2/3ni_2/3TE_1/3O₂의 경우, 특정 용량의 이론적 가치 130 ma h g^–1실제 측정 값은 70 ma h g^–1개선의 여지가 여전히 있지만 평균 운영 전위는 36 V (vs케이⁺/k)가 가능합니다 또한,이 Ni의 일부는 코발트 (CO) 및 마그네슘 (mg)과 같은 다른 금속 요소로 대체되어 43 V (vs케이⁺/k)까지 증가 할 수 있습니다 (그림 1) 이 개발은 이론적 계산을 사용하여 후보 화합물의 성공적인 선택의 예이며, 새로운 재료 개발의 길이라고 할 수 있습니다

그림 1 K2/3M2/3TE1/3O2실제 운영 잠재력

k 그림 1_2/3M_2/3TE_1/3O₂의 실제 측정 된 작동 전위 이전 층의 산화물 양성 전극 재료보다 높다 그 이유는 결정 구조의 TEO 때문입니다₆의 행동 때문이라는 것을 보여 주었다 그림 2는 k_2/3M_2/3TE_1/3O₂의 결정 구조 모델에서, 오렌지 구형으로 표현되는 칼륨은 벌집 모양의 층 구조를 구성한다 이 층은 칼륨 이온으로 만들어졌습니다 (K⁺)는 고속으로 두 차원으로 퍼지는 경로이므로 k_2/3M_2/3TE_1/3O₂고출력 양성 전극 재료로 예상 될 수 있습니다 또한 금속 요소M

이번에 개발 된 계층 구조의 그림 2 K2/3M2/3TE1/3O2| 결정 구조 및 칼륨 이온 확산 경로를 보여주는 모델 다이어그램

또한 최근 몇 년 동안전해질 용액 (전해질)소프트 전해질모든 고체 온라인 바카라 사이트관심을 끌고 있습니다 K_2/3M_2/3TE_1/3O₂-타입 복합 산화물은 높은 칼륨 이온 전도도를 갖기 때문에 고체 전해질로 사용될 수 있음이 또한 발견되었습니다 예를 들어, 금속 요소Mk 선택 마그네슘 (mg) AS_2/3mg_2/3TE_1/3O₂이온 전도도는 300 ° C에서 38ms cm입니다^–1| 매우 높은 가치를 보여주었습니다 실온에 가까운 작동 온도가있는 재료를 개발할 수 있다면 모든 고체 칼륨 이온 온라인 바카라 사이트가 실현 될 수 있습니다

칼륨 이온 온라인 바카라 사이트를 구축하기 위해이 성과를 사용하여 양성 전극 재료의 성능을 향상시키고,이 온라인 바카라 사이트에 적합한 음성 전극, 전해질 및 고형 전해질의 개발을 촉진 할 것입니다

◆ 저장 온라인 바카라 사이트

충전으로 반복적으로 사용할 수있는 온라인 바카라 사이트 일반적인 예로는 납산 온라인 바카라 사이트 및 자동차 용 리튬 이온 온라인 바카라 사이트가 포함됩니다 보조 온라인 바카라 사이트 또는 충전식 온라인 바카라 사이트라고도합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 칼륨 이온 온라인 바카라 사이트

리튬 이온 온라인 바카라 사이트 "리튬 이온"대신 칼륨 이온을 사용하는 차세대 저장 온라인 바카라 사이트 유형 칼륨은 자원이 풍부하므로 비용을 줄일 것으로 예상 될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 리튬 이온 온라인 바카라 사이트

개인용 컴퓨터 및 휴대 전화와 같은 전자 장치의 전원으로 널리 사용되는 유형의 저장 온라인 바카라 사이트 이름은 리튬 이온이 충전 및 배출 동안 양성 전극과 음성 전극 사이를 이동한다는 특성 때문에 주어졌습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 작동 전위, 작동 전압

작동 전위는 전극 재료의 성능을 나타내는 지표이며, 이번에는 금속 칼륨 전극과 관련하여 전위차로 표현되며 장치는 v (vsK⁺/k) 양의 전극 재료의 작동 전위와 음극 전극 재료의 작동 전위 사이의 차이는 온라인 바카라 사이트의 작동 전압이된다 음성 전극 재료로 0V에 가까운 작동 전위를 갖는 흑연을 사용하여 약 4V의 작동 전극 재료를 갖는 양의 전극 재료를 사용하면 약 4V의 작동 전압이있는 칼륨-이온 온라인 바카라 사이트를 사용할 수 있습니다 이는 약 4V의 작동 전압을 감소시키는 것과 비교하여 약 4V의 작동 전압을 감소시키는 것과 비교하여 약 4V의 작동 전압을 감소시키는 것과 같이 큰 이점입니다 부작용과 온라인 바카라 사이트 수명을 크게 줄입니다[참조로 돌아 가기]

◆ Prussian Blue

화학식 FE₄[Fe (CN)₆]₃로 표시되는 유기 복합체는 진한 파란색 안료라고도합니다 양의 전극 재료로서 K₂Mn [Fe (CN)₆] 가보고되었습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 꿀벌 모양의 층 구조

벌집은 벌집을 의미하며, 정기적 인 육각형 및 일반 육각형 프리즘이 간격없이 배열되는 구조입니다 케이_2/3M_2/3TE_1/3O₂이 금속 요소M칼륨 배열은 각각 벌집 모양의 층을 형성한다 [참조로 돌아 가기]

◆ 전기 자동차

전기 자동차 및 하이브리드 자동차와 같은 구동계에 전기 모터를 사용하는 차량의 일반적인 용어[참조로 돌아 가기]

◆ 표준 유형

병원 및 상업용 시설에서 정전시기에 백업 전원에 사용되는 대형 저장 온라인 바카라 사이트 유형[참조로 돌아 가기]

◆ 에너지 밀도

온라인 바카라 사이트의 단위 무게 (또는 단위 볼륨 당) 당 얻을 수있는 에너지의 양으로 표시되는 온라인 바카라 사이트 성능 측정 단위는 일반적으로 w h kg^–1(또는 W H L^–1)가 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 금속 네거티브 전극

금속을 저장 온라인 바카라 사이트의 네거티브 전극 재료로 사용하는 금속 리튬 등을 나타냅니다 리튬 이온 온라인 바카라 사이트에서, 음성 전극 재료로 금속 리튬을 사용하면 현재 흑연 양극보다 약 10 배 높은 용량을 허용하며 연구가 진행 중입니다 그러나, 리튬 이온 온라인 바카라 사이트 및 칼륨 이온 온라인 바카라 사이트와 달리 알칼리 이온은 알칼리성 금속 음성 전극을 사용하는 온라인 바카라 사이트가 전하 및 배출을 통해 알칼리성 금속의 용해 및 침전에 반응을 일으킨다 이 반응을 올바르게 제어하는 것은 매우 어렵고, 알칼리성 금속 음성 전극을 사용한 저장 온라인 바카라 사이트는 아직 실현되지 않았습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 확산 장벽

고체 내의 이온 확산은 주변 이온의 배열로 인한 전위에 의해 크게 영향을받습니다 확산 과정을 방해하는 전위의 가장 낮은 값을 확산 장벽이라고하며, 작을수록 이온이 더 쉽게 확산됩니다[Return to reference]

◆ 특정 용량

온라인 바카라 사이트의 전극 재료의 성능 측정 값은 재료의 단위 중량 당 얻은 전기의 양으로 표시됩니다 단위는 일반적으로 ma h g^–1를 사용하십시오[참조로 돌아 가기]

◆ 전해질 용액 (전해질)

이온 성분 (용질)이 물과 같은 극성 액체 (용매)에 용해되는 이온 전도도를 나타내는 용액 온라인 바카라 사이트 및 전기 도금에 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 소프트 전해질

비교적 높은 이온 전도도를 갖는 고체[참조로 돌아 가기]

◆ 모든 솔리드 스테이트 온라인 바카라 사이트

전해질 솔루션은 일반적으로 온라인 바카라 사이트에 사용되지만 이는 고체 전해질로 대체되며 모든 구성 재료는 고체 재료로 만들어집니다 전해질 용액을 사용하는 온라인 바카라 사이트보다 안전하다고합니다[참조로 돌아 가기]