Výzkum katodových materiálů pro baterie získává stále větší význam, proto časopis Chemistry of Materials uznal publikaci „Monitoring syntézního procesu katodových materiálů obsahujících velké a malé množství niklu pro lithium-iontové baterie pomocí synchrotronového záření“ jako jednu z nejdůležitějších událostí roku 2023. Studie, kterou vedl doktorand Bixian Ying z výzkumného centra MEET Battery Research Center, odhaluje procesy spojené se syntézou vrstvených oxidických materiálů obsahujících nikl.
Syntéza efektivních katodových materiálů
Vrstvené přechodné oxidické materiály, zejména katody z nikl-mangan-kobaltového (NMC) oxidu, jsou nejoblíbenější a nejvšestrannější aktivní materiály používané v lithium-iontových bateriích. V rámci studie vědci zkoumali jak materiály s vysokým obsahem niklu, tak materiály s nízkým obsahem niklu NMC, které byly vyrobeny z hydroxidových předchůdců pomocí pevnofázové kalcinační metody. Při tomto procesu byly předchůdce smíchány s lithiovým zdrojem a zahřívány pod proudem kyslíku nebo vzduchu, které také sloužily k odstranění jakýchkoli výparů.
Bixian Ying, doktorand z výzkumného centra MEET Battery Research Center na univerzitě v Münsteru, uvedl: „Analyzovali jsme parametry nutné pro efektivní kalcinaci, abychom získali materiály s vysokým výkonem.“
Zvláště důležitý je předkalcinační krok, který umožňuje úplnou oxidaci niklu. Tato reakce má přímý vliv na výkon materiálů a baterií. Spolu s udržováním vyšších teplot podporuje předkalcinace vytváření uspořádané struktury nickelového oxidu. To zase zlepšuje stabilitu a životnost baterií. Při kalcinaci se také využívá atmosféra čistého kyslíku. Ying dodává: „Porozumění vlivu každého kroku a hledání hlubšího pochopení procesů nám umožnilo stanovit parametry pro efektivní kalcinaci předchůdců.“
Publikace ve speciálním čísle Chemistry of Materials
Chemistry of Materials zveřejnil celou studii v prvním čísle roku 2024. K výročí 35 let časopisu je toto číslo věnováno událostem z roku 2023, které významně přispěly k pokrokům ve výzkumu baterií. Autoři publikace jsou Bixian Ying, Zhenjie Teng, Vassilios Siozios, prof. Dr. Martin Winter a Dr. Karin Kleiner z výzkumného centra MEET Battery Research Center, Jack R. Fitzpatrick z Imperial College London, Tianxiang Chen a Tsz Woon Benedict Lo z Hong Kong Polytechnic University, Claire A. Murray, Sarah Day a Chiu C. Tang z Diamond Light Source v Oxfordshire, Helen E. A. Brandová z australského synchrotronu, Robert S. Weatherup z University of Oxford a Dr. Michael Merz, Peter Nagel a Dr. Stefan Schuppler z Institute of Technology v Karlsruhe.
FAQ:
1. Jaká témata se zabývá zveřejněná studie?
Studie se zaměřuje na monitorování syntézního procesu katodových materiálů obsahujících velké a malé množství niklu pro lithium-iontové baterie pomocí synchrotronového záření.
2. Proč jsou výzkumné studie katodových materiálů pro baterie důležité?
Výzkumné studie katodových materiálů pro baterie jsou důležité, protože jsou klíčové pro rozvoj a zlepšování výkonu lithium-iontových baterií, které jsou široce používány v různých oblastech.
3. Jaké jsou nejpopulárnější katodové materiály používané v lithium-iontových bateriích?
Nejpopulárnější a nejvíce všestranné katodové materiály používané v lithium-iontových bateriích jsou katody z nikl-mangan-kobaltového (NMC) oxidu.
4. Jaké jsou výhody předkalcinačního procesu při kalcinaci předchůdců?
Předkalcinační proces přímo ovlivňuje výkon materiálů a baterií. Umožňuje úplnou oxidaci niklu a zvyšuje stabilitu a životnost baterií získáním uspořádané struktury nickelového oxidu.
5. Kde byla studie zveřejněna?
Studie byla zveřejněna v časopise Chemistry of Materials jako součást speciálního čísla v roce 2024.
6. Kdo jsou autoři publikace?
Autoři publikace jsou Bixian Ying, Zhenjie Teng, Vassilios Siozios, prof. Dr. Martin Winter a Dr. Karin Kleiner z výzkumného centra MEET Battery Research Center, Jack R. Fitzpatrick z Imperial College London, Tianxiang Chen a Tsz Woon Benedict Lo z Hong Kong Polytechnic University, Claire A. Murray, Sarah Day a Chiu C. Tang z Diamond Light Source v Oxfordshire, Helen E. A. Brandová z australského synchrotronu, Robert S. Weatherup z University of Oxford a Dr. Michael Merz, Peter Nagel a Dr. Stefan Schuppler z Institute of Technology v Karlsruhe.
Navrhované související odkazy:
– Chemistry of Materials (https://www.acs.org/content/acs/en/journals/chemistry-of-materials.html)
– MEET Battery Research Center (https://www.uni-muenster.de/MEET/en/index.html)
The source of the article is from the blog reporterosdelsur.com.mx