14461

بررسي روشهاي سنتز و بهبود عملكرد ماده 〖CuV〗_2 O_6 براي كاربرد به عنوان كاتد در باتري¬هاي روي-يون

1402

سيد مرتضي مسعودپناه

باتري‌هاي يون روي قابل شارژ به دليل فراواني محيطي و هزينه كم، جايگزين‌هاي اميدواركننده‌اي براي باتري‌هاي ليتيوم يوني در نظر گرفته مي‌شوند. پتانسيل باتري‌هاي روي يون به عنوان جايگزيني براي باتري‌هاي ليتيوم يوني مورد بحث قرار مي‌گيرد و بر مزاياي زيست محيطي و ظرفيت آنها تأكيد مي‌شـود. اخيراً، مواد كاتدي مختلف مانند اكسيدهاي مبتني بر منگنز، مواد كاتدي بر پايه مـواد آلي و مواد كاتدي با تركيبـات آبـي متخلخـل توانايي خود را در ذخيره يون‌هاي روي نشان داده‌اند. در ميان اين مواد، اكسيدهاي مبتني بر واناديوم به دليل اكسيداسيون مختلف واناديم، مزاياي منحصر به فردي براي ذخيره‌سازي يون روي دارند. اين مطالعه به بررسي ماده كاتدي CuV_2 O_6 براي باتري‌هاي يون روي قابل شارژ (ZIBs) مي‌پردازد و سنتز، تركيب و خواص الكتروشيميايي آنها بر عملكرد باتري را بررسي مي‌كند. نشان داده شده است كه عملكـرد باتري از تركيبي از ورود/خروج كاتيون‌هاي برگشت پذير در اكسيد واناديوم و به ويژه واكنش‌هاي كاهش الكتروشيميايي بر روي گروه‌هاي عاملي سطح اكسيد گرافن ناشي مي‌شود. اين بررسي بر نياز به مواد كاتدي مناسب كه مي‌تواننـد به طور موثري ورود و خروج يون‌هاي Zn^(2+) را مديريت كنند، تأكيد مي‌كنـد. در اين باتري‌ها مكانيسم ذخيره روي شامل تبديل فاز برگشت پذير بين CuV_2 O_6 و ZnV_2 O_6 است. روش‌هاي سنتز و تركيبات شيميايي ماده كاتدي CuV_2 O_6 براي درك قابليت‌هاي عملكـرد آنها مورد بررسي قرار مي‌گيـرد. توسعه مواد كاتـدي CuV_2 O_6 با كارايي بالا براي باتري‌هاي يون روي آبي كه با اكسيد گرافن پوشانده شده‌اند، بحث مي‌شـود. اين نوآوري بر روي رفع محدوديت‌هاي مـواد كاتدي سنتي، ارائه ظرفيت‌هاي ويژه و حفظ پايداري طولاني‌مدت چرخه‌اي و كاهش كم ظرفيت پس از چند هزار چرخه تمركز دارد. نقش حياتي تبديل فاز برگشت‌پذير و تداخل يون روي در افزايش عملكـرد باتري تاكيد مي‌كند و كامپـوزيت‌هاي اكسيد گرافن/CuV_2 O_6 را به عنوان جايگزيني اميدواركننده براي كاربردهاي ذخيره‌سازي انرژي در آينده ايجاد مي‌كنـد.

10/6/2024 12:00:00 AM

85750

1403/11/16

وانادات مس , باتري روي يون , ماده كاتدي , الكتروليت , سنتز CuV_2 O_6