Công chúaánh sáng{1[The Epoch Times, ngày 21 tháng 4 năm 2024] (Wu Ruichang, phóng viên Ban đặc biệt của Epoch Times, tổng hợp và báo cáo) Việc theo đuổi loại pin mạnh hơn và ổn định hơn đã trở thành một trong những mục tiêu chính của sự phát triển của công nghệ hiện đại . Pin hiện tại có những nhược điểm như dễ cháy, mật độ năng lượng không đủ, phạm vi nhiệt độ hoạt động nhỏ hoặc khó sản xuất. Một quy trình mới do Đại học Osaka Metropolitan ở Nhật Bản phát triển dự kiến ​​sẽ cải thiện khả năng sản xuất và tính thực tiễn của pin natri ở trạng thái rắn, thậm chí còn được kỳ vọng sẽ thay thế một số pin lithium.

Hiện nay, hàm lượng kim loại lithium trên bề mặt trái đất khan hiếm hơn nhiều so với kim loại natri và chi phí sản xuất pin natri rẻ hơn nhiều so với pin lithium. Do đó, pin natri ở trạng thái rắn ổn định đã thu hút sự chú ý của mọi người. .

Tuy nhiên, bất kể pin thể rắn làm từ natri hay lithium thì vẫn có một số vấn đề. Bản thân sunfua trong pin lithium ở trạng thái rắn dễ dàng phản ứng với độ ẩm trong không khí để tạo thành hydro disulfua độc hại (H2S). Trong quá trình tổng hợp chất điện phân được sử dụng trong pin natri thể rắn, nguyên liệu và sản phẩm ban đầu không ổn định với dung môi, dễ dẫn đến trở ngại trong quá trình tổng hợp chất điện phân.

Công chúaánh sáng

Ngoài ra, sunfua có trong nguyên liệu ban đầu để tổng hợp pin natri ở trạng thái rắn sẽ tạo ra hơi lưu huỳnh độc hại trong quá trình tổng hợp ở nhiệt độ cao, do đó phản ứng cần được thực hiện trong điều kiện chân không và kín. Điều này hạn chế rất nhiều điều kiện thử nghiệm và sản xuất, đòi hỏi cấp thiết phải tìm cách giải quyết những hạn chế này.

Một nhóm nghiên cứu do Phó giáo sư Atsushi Sakuda và Giáo sư Akitoshi Hayashi từ Trường Kỹ thuật sau đại học tại Đại học Thủ đô Osaka (OMU) ở Nhật Bản dẫn đầu đã phát triển một phương pháp có thể tổng hợp các sulfua chứa natri trên quy mô lớn. cải thiện độ dẫn điện và hiệu quả sản xuất của chất điện phân ion natri. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Vật liệu lưu trữ năng lượng vào tháng 3 năm nay.

Sự tổng hợp quy mô lớn các chất điện phân có độ dẫn điện và khả năng định dạng cao là chìa khóa cho ứng dụng thực tế của pin natri ở trạng thái rắn. Chất điện phân chứa sunfua chứa natri do nhóm nghiên cứu tổng hợp chủ yếu bao gồm các chất dẫn ion cao natri (Na), antimon (Sb), vonfram (W), lưu huỳnh (S) và một lớp bảo vệ điện cực bằng thủy tinh natri boron trisulfua (Na3BS3) Làm cho độ dẫn điện của nó cao hơn khoảng 10 lần so với mức thực sự cần thiết.

Họ sử dụng natri sulfua khan (Na2S) và lưu huỳnh (S) làm vật liệu và chất trợ để thúc đẩy phản ứng tổng hợp, tạo thành dinatri tetrasulfua (Na2S4) với nhiệt độ nóng chảy là 275°C và lượng natri còn lại phản ứng với dinatri tetrasulfua. Các dạng phản ứng natri sunfua (Na2S2) có nhiệt độ nóng chảy 470 °C. Những sản phẩm này thấp hơn natri sunfua khan, có nhiệt độ nóng chảy 1180°C, nhưng cao hơn lưu huỳnh, có nhiệt độ nóng chảy 116°C.

Quy trình này loại bỏ nhu cầu về môi trường khép kín, không có oxy để tạo ra chất điện phân rắn sunfua. Nó làm cho điểm nóng chảy của natri polysulfua nằm giữa natri sunfua và lưu huỳnh, trở thành dòng làm tăng chất phản ứng cân bằng hóa học, giải quyết các vấn đề về mất ổn định vật liệu và dễ bay hơi, đồng thời giúp chất điện phân của pin natri toàn trạng thái được tổng hợp nhanh chóng.

项目负责人、曼彻斯特大学天体物理学教授本·斯塔珀斯（Ben Stappers）表示，这“令人兴奋”。（延伸阅读：像银河系这样的螺旋星系为何如此罕见？／韦伯望远镜在宇宙最远处发现银河系孪生兄弟）

从大约50亿年后开始，我们的太阳将燃尽内核中的氢，然后开始在外层燃烧氦，向外膨胀到原来大小的200多倍。（延伸阅读：划时代里程碑 NASA探测器年底“触摸太阳”）

这种锂电池具有不易燃、不易爆炸和耐高温等安全上的优势，不过其中的硫化物容易与空气中的水分反应，形成有毒的硫化氢（H2S）。虽然科学家后续开发的ASSB电池部分改善了出现硫化氢的问题，但仍有电导率不足的问题，因此目前市场的主流锂电池仍以液态电解质为主。

以下是日全食的基本常识，今天可以在何时何地观赏日全食，以及观赏日全食的实时更新。

专家估计，美国内外将有超过一百万人奔向全食路径。

Ngoài ra, những người thử nghiệm đã sử dụng thủy tinh natri boron trisulfua và pin natri ở trạng thái rắn bao gồm natri, antimon, vonfram và lưu huỳnh để kiểm tra hiệu suất sạc và xả, hiệu suất tốc độ và hiệu suất chu trình và nhận thấy rằng sau 300 lần sạc thông thường, Sau khi xả, dung lượng của pin vẫn duy trì ở mức 130mAh/g, tức là vẫn còn 76% dung lượng và hiệu suất Coulomb vẫn là 100%.

Ngoài ra, loại pin với chất điện phân mới này có thể hoạt động bình thường ở nhiệt độ 25°C và trong khoảng 1,2V đến 2,4V, với mật độ dòng điện dao động từ 0,13 đến 1,02mA/cm-2. Độ dẫn điện của chất điện phân đa kim loại là 125mS/cm, cao hơn nhiều so với độ dẫn điện của chất điện phân thông thường.

Phó giáo sư Sakuda nói với phòng tin tức của trường: “Quy trình mới được phát triển này có thể sản xuất hầu hết các vật liệu chứa natri sunfua, bao gồm cả chất điện phân rắn và vật liệu hoạt tính điện cực. Ngoài ra, quy trình mới này còn hiệu quả hơn các phương pháp truyền thống. dễ dàng hơn để có được những vật liệu hiệu suất cao đó, vì vậy chúng tôi tin rằng nó sẽ trở thành quy trình chủ đạo để phát triển vật liệu pin natri ở trạng thái rắn trong tương lai.”◇

Biên tập viên: Lian Shuhua#