เมื่อเร็ว ๆ นี้ศาสตราจารย์วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุมหาวิทยาลัยเหอเฟย์เหอเฟย์ยันสร้างขึ้นในความร่วมมือกับสถาบันวิทยาศาสตร์ที่แข็งแกร่งกลุ่มวิจัยวัสดุวิทยาศาสตร์แม่เหล็กศูนย์นักวิจัยจีนวัง Junfeng เหมา Wenping อัลศึกษา 3+เจือด้วยแมงกานีสไดออกไซด์ความมั่นคงไฟฟ้าจักรยานผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องเผยแพร่ใน ACS Appl. Mater. นิตยสารการเชื่อมต่อ
ซุปเปอร์มีความจุสูงที่เฉพาะเจาะจงวงจรชีวิตยาวและคุณสมบัติเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมที่ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และไฮบริดระบบบทบาทของพลังงานสีเขียว. วัสดุ supercapacitor ขั้วไฟฟ้าเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของ supercapacitor ไฟฟ้า. แมงกานีสไดออกไซด์ ( MnO 2) คือไม่เพียง แต่สูงกว่ากำลังการผลิตในเชิงทฤษฎีและวัตถุดิบที่อุดมสมบูรณ์มีดีวัสดุไฟฟ้าที่มีแนวโน้ม. แต่เนื่องจากความมั่นคงของการขี่จักรยานที่ยากจนและการนำอัตราการเก็บข้อมูลความจุในระหว่างการขี่จักรยานไฟฟ้าจะได้รับการปรับปรุงโดยยาสลบ ไอออนโลหะสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและความมั่นคงไฟฟ้าขี่จักรยานของแมงกานีสไดออกไซด์
นักวิจัยที่จัดทำโดยการตกตะกอนทางเคมีอัล 3+ยาสลบ MnO 2(Al-MO) และบริสุทธิ์ MnO 2(MO) วิเคราะห์สองชนิดของวัสดุไฟฟ้าและการทดสอบประสิทธิภาพไฟฟ้าพบทั้ง :. Al-MO อิเล็กโทรดที่มีความหนาแน่นในปัจจุบันของ 1A / g เฉพาะความจุ 264.6F / g สูงกว่าขั้วมิสซูรี (180.6F / g) และมีความมั่นคงวงจรที่ดีที่อุณหภูมิห้องและ 50 องศาเซลเซียสโดยข้อมูลการปล่อยก๊าซกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในจุลภาคขั้วไฟฟ้าหลังจากรอบที่แตกต่างกันพบ Al-MO อนุภาคอิเล็กโทรดจะกลายเป็นเรื่อย ๆ จากแถบเลื่อน โครงสร้าง แต่รูปร่างคริสตัลไม่เปลี่ยนแปลงในขณะที่อิเล็กโทรด MO ในเวลาเดียวกันในวงจรของรูปร่างและการเปลี่ยนแปลงรูปทรงคริสตัล
เพื่อที่จะเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างขั้วไฟฟ้าวิวัฒนาการลักษณะทางสัณฐานวิทยาและความมั่นคงไฟฟ้านักวิจัยสังเกต NMR รอบค่าจำหน่ายที่แตกต่างกันในแหล่งกำเนิดโดยใช้วิธีการที่เป็นของแข็งนา +ที่ฝังอยู่ในเชิงบวกกระบวนการอิเล็กโทรด / deintercalation Al-MO MO และถูกพบในระหว่างการจ่ายและการปล่อย MO 23Na สูงสุดขั้วแสดงการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญที่มีศักยภาพที่แตกต่างกันกับระยะเวลาที่แตกต่างกันแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของอิเล็กโทร MO เกิดขึ้นในการไหลเวียน ; ขั้ว Al-MO ระหว่างการชาร์จและการปลด 23Na สูงสุดไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญแม้ในรอบแรกโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่แสดงให้เห็น + นาเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วกลับได้ฝังตัวอยู่ในปฏิกิริยา Al-MO อิเล็กโทรดพื้นผิว / deintercalation ยัง Al-MO แสดงให้เห็นโครงสร้างขั้วไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพ
ขึ้นอยู่กับผลการทดสอบดังกล่าวข้างต้นนักวิจัยคาดการณ์วิวัฒนาการสัณฐานระหว่างขี่จักรยานโมอิเล็กโทรดอาจทำตาม 'ผง - ตนเองประกอบกระบวนการ Na + เสพ / deintercalation ทำให้เกิด MnO 2ปริมาณของอนุภาคนาโนจะเปลี่ยนไปทำให้เกิดผงซักฟอกพื้นผิวและอนุภาคนาโนที่เป็นผงเหล่านี้แสดงการเปลี่ยนแปลงสัณฐานวิทยาหลังการประกอบชิ้นส่วนอีกครั้งในกรณีของพันธะที่อ่อนแออนุภาคที่ประกอบขึ้นใหม่อาจแยกตัวออกจากตัวทำละลายและละลายในอิเล็กโทรไลต์ เมื่อสูญเสียวัสดุอิเลคโทรดที่ใช้งานอยู่ความจุจะค่อยๆลดลงสำหรับ MnO 2ดำเนินการ Al 3+การยาสลบสามารถเพิ่มความสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคผงซึ่งช่วยในการปรับปรุง MnO 2ความเสถียรของโครงสร้าง
การทดลองบางส่วนในการศึกษาครั้งนี้ถูกนำมารวมกับตัวเก็บข้อมูลแบบสถิตที่ทำเองบนเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ NMR แบบ solid state ที่ความเร็ว 600 MHz ที่ศูนย์ภูมิภาคเครื่องมือขนาดใหญ่ในสาขาพลังงานและยุทธศาสตร์ด้านพลังงานของประเทศจีนที่สถาบันวิทยาศาสตร์จีน
รูปที่ 23Na สเปกตรัมของ Al3 + เจือปน MnO2 ในระหว่างการชาร์จและการถ่ายประจุ, สัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์และความสามารถเฉพาะที่อุณหภูมิห้องและ 50 องศาเซลเซียส
