全球锂离子(锂离子)电池市场的规模目前正在蓬勃发展,预计将从2021年的411亿美元增长到2030年的1166亿美元。因此,已经是一个公认的事实,即锂离子电池是一种能量转换的重要部分。
UI从咖啡地开发了电动汽车电池材料。图片来源:NOR GAL/SHUTTERSTOCK.com
现在,冶金和材料工程系(DTMM FTUI)的一组研究人员在印度尼西亚大学工程学院(DTMM FTUI)的一组研究人员开发了一种新颖的用途,用于用过的二手咖啡地作为锂离子电池的材料。亚博网站下载此外,该材料是专门设计用于电池的。
这个想法最初发表在清洁杂志并在今年进一步发展。
使用咖啡的想法来自研究团队看到丰富的废物咖啡基础,本着良好的研究精神,他们很快发现了地面可以变成石墨烯。
锂离子电池
如今,锂离子电池有各种形状和尺寸,它们可以在其组成中使用许多不同的材料。亚博网站下载这些电池在便携式电子设备(例如手机和笔记本电脑)中发现了最常用的锂离子电池,这些电池结合使用了氧化锂(阴极)和石墨(阳极)的组合。
电动汽车和杂种汽车中使用的常见亚博网站下载阴极材料包括锰氧化锂和磷酸锂。锂离子电池倾向于使用(一类有机化合物)作为电解质。
锂离子电池的特征非常需要:高能量密度,高排放功率和长期使用寿命。这些属性促进了便携式电子技术的惊人进展,并在整个社会的各个层面上都可以大规模分配重要的技术设备。
因此,它们在电动汽车(EV)和大规模存储系统中的应用使它们成为应对能源和资源保护相关的当前环境挑战的潜在解决方案。
咖啡驱动的解决方案
虽然锂离子电池兑现了很多诺言,但并非没有缺点。锂离子电池可能容易出现安全问题(例如,过热可能是火灾危害),并且需要频繁而长的充电周期才能维持其力量。
FTUI团队将咖啡块处理成石墨烯,以增加钛氧化锂(LTO)的电导率。他们还使用椰子壳废物(将其变成活性碳)作为阳极活性材料的添加剂。使用这些材料可以改善电池亚博网站下载充电时间,并使它们更安全。
FTUI锂离子电池开发研究团队负责人Anne Zulfia Syahrial解释说,使用LTO的好处减少了在充电过程中出现短路的可能性:“我们的团队试图克服将SN或SI和从椰子壳浪费中的活跃碳混合到复合材料的弱点。我们还将咖啡废料变成将与LTO混合的石墨烯,”Syahrial说。
创新电池的另一个令人兴奋的功能是,它们产生的电流比常规的石墨锂电池更稳定,这是目前最广泛用于EV使用的电流。
其他福利
该团队还强调,咖啡石墨烯会产生具有较大表面积的纳米颗粒,该纳米颗粒比常规电池中的离子可以通过材料更多,因此产生更好的能量流。yabo214
由于考虑到电动汽车的开发,因此该团队透露,使用创新材料可以减轻电池的整体重量 - 他们认为他们可以生产约200公斤的工作电池。亚博网站下载
与当今平均重量500公斤的传统电动电池相比,电池明显增加了车辆行驶里程(意味着更少的充电周期),并提高产生充分充电所需的时间。
该团队的目标是15分钟,以达到全额充电,这是当今平均充电时间的重大改进,该费用约为6小时,即7 kW(2级)快速充电。一些制造商声称可以在短短30分钟内实现全额充电,但这通常取决于获得快速增压器的机会。
印度尼西亚大学工程学院院长Dean Hendri D.S. Budiono认为,这项开拓性研究可能对印度尼西亚电动汽车行业的发展有用。他希望该行业能够意识到潜力,并利用这项创新并将其推高用于商业用途。
研究表明,印度尼西亚在EV电池方面具有巨大的潜力,并具有丰富的材料,可用于生产印度尼西亚本质上可用的电池亚博网站下载
印度尼西亚大学教师Dean Hendri D.S. Budiono
可以访问FTUI最近的研究和创新的展览,作为一个虚拟旅游教师。
参考
Santosa,B。(2021年11月4日)。UI从咖啡地开发电动汽车电池材料。voi -Waktunya Merevolusi Pemberitaan。https://voi.id/en/news/100776/ui-develops-electric-electric-vehicle-battery-material-from-coffee-coffee-frompers
Fernando Luna-Luna,DailyRodríguez-Padrón,Alain R. Puente-Santiago,MarioJ.Muñoz-Batista,Alvaro Caballero,Alina M. Balu,Antonio A. Romero,Antonio A. Romero,Rafael Luque,Rafael Luque,Rafael Luqu亚博网站下载e,(2019年)。咖啡废料作为锂离子电池的高度可持续阳极,清洁杂志(杂志)((https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/pii/s0959652618330324)。
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