Skip to content
WONGCW 網誌
  • 首頁
  • 論壇
  • 微博
  • 壁紙下載
  • 免費圖床
  • 視頻下載
  • 聊天室
  • SEO工具
  • 支援中心
  • 表格製作
  • More
    • 在線名片
    • 網頁搜索
    • 天氣預報
    • 二維碼生成器
  • Search Icon

WONGCW 網誌

記錄生活經驗與點滴

改進電極材料MXene有望開啟可充電電池技術的未來

改進電極材料MXene有望開啟可充電電池技術的未來

2023-09-22 Comments 0 Comment

透過利用雷射脈衝改進電極材料MXene,阿卜杜拉國王科技大學的研究人員在再生能源儲存領域取得了長足進展。傳統的MXene 會隨著時間的推移而性能下降,這主要是由於氧化鉬的形成。然而,隨著雷射加工奈米點的引入,MXene 顯示出更強的鋰儲存能力和更快的充電速度。值得注意的是,在測試中,這種材料的儲存容量提高了四倍,可與石墨媲美,而且沒有觀察到任何容量損失。

研究人員利用雷射脈衝增強了MXene 的電極特性,從而在可充電電池技術方面取得了潛在的突破,並有望超越傳統的鋰離子電池。

隨著全球社會轉向太陽能和風能等再生能源,對高性能可充電電池的需求也不斷增加。這些電池對於儲存來自間歇性再生能源的能量至關重要。雖然現今的鋰離子電池很有效,但仍有改進的空間。開發新的電極材料是提高其性能的方法之一。

Zahra-Bayhan-1536x1024.webp

Zahra Bayhan 正在開發含有MXenes 的電池,由於MXenes 具有出色的導電性,它可以在某些電池中取代石墨。圖片來源:© 2023 KAUST; Anastasia Serin

MXene: 一種前景看好的電極材料

阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)的研究人員展示瞭如何利用雷射脈衝改變一種被稱為MXene 的前景廣闊的替代電極材料的結構,從而提高其能量容量和其他關鍵性能。研究人員希望這項策略能有助於在下一代電池中設計出更好的陽極材料。

石墨含有扁平的碳原子層,在電池充電過程中,鋰原子會儲存在這些碳原子層之間,這個過程稱為插層。MXenes 也含有可容納鋰的層,但這些層是由過渡金屬(如鈦或鉬)與碳或氮原子結合而成的,這使得這種材料具有很強的導電性。這些層的表面也含有氧或氟等其他原子。基於碳化鉬的MXenes 具有特別好的鋰儲存能力,但在反覆充放電循環後,其性能很快就會下降。

了解KAUST 研究人員如何協助開發新一代可充電電池。來源:© 2023 KAUST; Anastasia Serin

解決效能退化問題

由Husam N. Alshareef 和博士生Zahra Bayhan 領導的研究小組發現,這種降解是由MXene 結構中形成氧化鉬的化學變化引起的。

為了解決這個問題,研究人員使用紅外線雷射脈衝在MXene 內形成碳化鉬的小”奈米點”,這個過程稱為雷射刻劃。這些奈米點寬約10 奈米,透過碳材料連接到MXene 的層。

這樣做有幾個好處。首先,奈米點為鋰提供了額外的儲存容量,並加快了充放電過程。雷射處理也降低了材料中的氧含量,有助於防止形成有問題的氧化鉬。最後,奈米點與層之間的牢固連接提高了MXene 的導電性,並在充放電過程中穩定了其結構。這為調整電池性能提供了一種經濟、快速的方法。

Zahra-Bayhan-and-Husam-Alshareef-1536x1004.webp

Zahra Bayhan 和Husam Alshareef 教授認為,雷射劃線可以作為一種通用策略來改善其他MXenes 的性能。圖片來源:© 2023 KAUST; Anastasia Serin

有希望的結果和未來應用

用這種雷射刻劃材料製作的陽極在鋰離子電池中進行了1000 次充放電循環測試。值得注意的是,與未改性的MXene 相比,添加了奈米點的這種材料的蓄電能力提高了四倍,幾乎達到了石墨的理論峰值容量。此外,這種雷射改質材料在整個測試階段都保持了其全部容量。

研究小組認為,雷射劃線可作為一種通用策略,用於改善其他MXene 的性能。這有助於開發新一代充電電池,例如使用比鋰更便宜、更豐富的金屬。Alshareef 解釋:”與石墨不同,MXenes 還能夾雜鈉離子和鉀離子。”

分享此文:

  • 按一下即可分享至 X(在新視窗中開啟) X
  • 按一下以分享至 Facebook(在新視窗中開啟) Facebook
  • 分享到 WhatsApp(在新視窗中開啟) WhatsApp
  • 按一下以分享到 Telegram(在新視窗中開啟) Telegram
  • 分享到 Pinterest(在新視窗中開啟) Pinterest
  • 分享到 Reddit(在新視窗中開啟) Reddit
  • 按一下即可以電子郵件傳送連結給朋友(在新視窗中開啟) 電子郵件
  • 點這裡列印(在新視窗中開啟) 列印

相關


網絡資訊

Post navigation

PREVIOUS
iPhone 15第三方儲存擴容火速上線:128變1TB版只要1199元立省3800
NEXT
英國”英美資料橋”擴展協議將納入歐盟-美國資料隱私框架

發表迴響取消回覆

這個網站採用 Akismet 服務減少垃圾留言。進一步了解 Akismet 如何處理網站訪客的留言資料。

More results...

Generic filters
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in excerpt
Filter by 分類
網站公告
Featured
限時免費
Windows 軟件下載
系統軟件
辦公軟件
圖像處理
影音媒體
網絡軟件
應用軟件
Mac 軟件下載
安卓軟件下載
網絡資訊
Mac資訊
Linux資訊
VPS資訊
NASA資訊
WordPress資訊
WeChat資訊
PHP資訊
教學資源
開源程序
網頁工具
SEO工具
醫療健康
其他資訊
Content from
Content to
2023 年 9 月
一 二 三 四 五 六 日
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  
« 8 月   10 月 »

分類

  • 網站公告
  • 限時免費
  • Windows 軟件下載
  • 系統軟件
  • 辦公軟件
  • 圖像處理
  • 影音媒體
  • 網絡軟件
  • 應用軟件
  • Mac 軟件下載
  • 安卓軟件下載
  • 網絡資訊
  • Mac資訊
  • Linux資訊
  • VPS資訊
  • NASA資訊
  • WordPress資訊
  • WeChat資訊
  • PHP資訊
  • 教學資源
  • 開源程序
  • 網頁工具
  • SEO工具
  • 醫療健康
  • 其他資訊

彙整

近期文章

  • 全面推動「凋零骷髏塔」標準化建設的網路大狂歡是怎麼開啟的? 2025-05-23
  • Windows記事本不再「簡單」 微軟為其新增AI寫作功能 2025-05-23
  • 基於Sora的微軟新工具Bing Video Creator挑戰Veo 各平台均可免費用 2025-05-23
  • 科學家發明結合紅外線和可見光的夜視鏡片 2025-05-23
  • Bluesky 將開始驗證「知名」用戶 2025-05-23
  • Anthropic CEO稱人工智慧模式產生的幻覺其實比人類少 2025-05-23
  • 這些韓國老年海女已擁有基因層面的“超能力” 2025-05-23
  • 防止顯示卡接口燒熔玩家給RTX 4090電源線裝上保險絲還有更狠的 2025-05-23
  • BMWSpeedtop概念車官圖發表售價超過400萬的雙門獵裝轎跑 2025-05-23
  • 馬雲上榜《時代》全球百大慈善人物榜單 2025-05-23

熱門文章與頁面︰

  • 您可以在Windows 11 24H2 中找回WordPad
  • z-sms – 在線免費云短信臨時手機號接碼平台網頁版
  • 電影《尋秦記》宣布2025賀歲檔上映古天樂等原班人馬回歸
  • 鳥寶寶有多內捲?為了讓父母投餵自己長出恐怖的嘴巴
  • 戴森展示新款超薄吸塵器PencilVac 與吹風機一樣纖薄
  • 彩虹-YH1000無人物流機首飛成功一口氣能飛1500公里
  • 微軟員工再次擾亂Satya Nadella 的主題演講
  • ROG NUC 2025迷你遊戲PC上市:Ultra 9 275HX+RTX 5080首發24999元
  • 上海兩大機場直通地鐵虹橋到浦東只要40分鐘全程26元
  • 打車叫到特斯拉不會開門很尷尬?官方介紹開關門方法

投遞稿件

歡迎各界人士投遞稿件到admin@wongcw.com

請提供以下資料:

1.你的名字

2.你的電郵

3.分類目錄

4.文章標題

5.文章摘要

6.文章內容

7.文章來源

 

聯繫我們

查詢,投稿,商務合作:
​admin@wongcw.com
​技術支援:
​support@wongcw.com
​客户服務:
​cs@wongcw.com

QQ群:833641851

快帆

MALUS

極度掃描

DMCA.com Protection Status

WONGCW 網誌

  • 免責聲明
  • 捐助我們
  • ThemeNcode PDF Viewer
  • ThemeNcode PDF Viewer SC
  • Events

服務器提供

本站使用之服務器由ikoula提供。

聯繫我們

查詢,投稿,商務合作:
​admin@wongcw.com
​技術支援:
​support@wongcw.com
​客户服務:
​cs@wongcw.com

QQ群:833641851

© 2025   All Rights Reserved.