Feumar bataraidhean àrd-sgoile, leithid bataraidhean lithium-ion, ath-lìonadh aon uair ‘s gu bheil an lùth a tha air a stòradh air a chleachdadh.Ann an oidhirp ar eisimeileachd air connadh fosail a lughdachadh, tha luchd-saidheans air a bhith a’ sgrùdadh dhòighean seasmhach gus bataraidhean àrd-sgoile ath-lìonadh.O chionn ghoirid, tha Amar Kumar (oileanach ceumnaiche aig obair-lann TN Narayanan ann an TIFR Hyderabad) agus a cho-obraichean air bataraidh lithium-ion teann a chuir ri chèile le stuthan photosensitive a ghabhas ath-lìonadh gu dìreach le lùth na grèine.
Bha na h-oidhirpean tùsail gus lùth na grèine a stiùireadh gus bataraidhean ath-lìonadh a’ cleachdadh ceallan photovoltaic agus bataraidhean mar aonadan fa leth.Tha lùth na grèine air a thionndadh le ceallan photovoltaic gu lùth dealain a tha mar sin air a stòradh mar lùth ceimigeach ann am bataraidhean.Tha an lùth a tha air a stòradh anns na bataraidhean sin an uairsin air a chleachdadh gus cumhachd a thoirt dha na h-innealan dealanach.Bidh an t-sealaidheachd lùth seo bho aon phàirt chun fhear eile, mar eisimpleir, bhon chill photovoltaic chun bataraidh, a’ leantainn gu beagan call ann an lùth.Gus casg a chuir air call lùtha, chaidh gluasad gu bhith a’ sgrùdadh cleachdadh phàirtean photosensitive taobh a-staigh bataraidh fhèin.Chaidh adhartas mòr a dhèanamh ann a bhith ag amalachadh phàirtean photosensitive taobh a-staigh bataraidh agus mar thoradh air sin chaidh bataraidhean grèine nas toinnte a chruthachadh.
Ged a tha e air a leasachadh ann an dealbhadh, tha cuid de bhuannachdan fhathast aig bataraidhean grèine a th’ ann mar-thà.Tha cuid de na h-eas-bhuannachdan sin co-cheangailte ri diofar sheòrsaichean bataraidhean grèine a’ toirt a-steach: comas nas lugha a bhith a’ cleachdadh gu leòr lùth na grèine, cleachdadh electrolyte organach a dh’ fhaodadh a bhith a’ truailleadh na h-earrainn organach photosensitive taobh a-staigh bataraidh, agus cruthachadh thoraidhean taobh a chuireas bacadh air coileanadh seasmhach bataraidh ann an an ùine fhada.
Anns an sgrùdadh seo, cho-dhùin Amar Kumar sgrùdadh a dhèanamh air stuthan fotosensitive ùra a dh’ fhaodadh lithium a thoirt a-steach agus bataraidh grèine a thogail a bhiodh dìon-aodion agus a dh’ obraicheadh gu h-èifeachdach ann an suidheachaidhean àrainneachd.Mar as trice bidh bataraidhean grèine aig a bheil dà electrod a’ toirt a-steach dath photosensitive ann an aon de na dealanan measgaichte gu corporra le co-phàirt seasmhach a chuidicheas le bhith a’ stiùireadh sruthadh dealanan tron bhataraidh.Tha cuingealachadh aig electrod a tha na mheasgachadh fiosaigeach de dhà stuth air an cleachdadh as fheàrr de raon uachdar an dealan.Gus seo a sheachnadh, chruthaich luchd-rannsachaidh bho bhuidheann TN Narayanan heterostructure de MoS2 photosensitive (molybdenum disulphide) agus MoOx (molybdenum oxide) gus obrachadh mar aon dealan.Leis gur e heterostructure a th’ ann far a bheil am MoS2 agus MoOx air an ceangal ri chèile le dòigh tasgaidh cheimigeach cheimigeach, tha an dealan seo a’ leigeil le barrachd farsaingeachd uachdar lùth na grèine a ghabhail a-steach.Nuair a bhuaileas ghathan solais an electrod, bidh am MoS2 photosensitive a’ gineadh dealanan agus aig an aon àm a’ cruthachadh beàrnan ris an canar tuill.Bidh MoOx a’ cumail na dealanan agus na tuill bho chèile, agus a’ gluasad na dealanan gu cuairt a’ bhataraidh.
Chaidh am bataraidh grèine seo, a chaidh a chruinneachadh gu tur bhon toiseach, a lorg gun obraich e gu math nuair a bha e fosgailte do sholas grèine samhlaichte.Chaidh sgrùdadh farsaing a dhèanamh air co-dhèanamh an dealan heterostructure a thathas a’ cleachdadh sa bhataraidh seo le miocroscop dealanach tar-chuir cuideachd.Tha ùghdaran an sgrùdaidh an-dràsta ag obair gus faighinn a-mach an uidheamachd leis am bi MoS2 agus MoOx ag obair còmhla ri anod lithium a’ leantainn gu gineadh sruth.Fhad ‘s a tha am bataraidh grèine seo a’ coileanadh eadar-obrachadh nas àirde de stuth photosensitive le solas, tha e fhathast ri ginealach de na h-ìrean sruth as fheàrr a choileanadh gus bataraidh lithium-ion ath-lìonadh.Leis an amas seo san amharc, tha obair-lann TN Narayanan a’ sgrùdadh mar as urrainn dha na h-eactaranan heterostructure sin an t-slighe fhuasgladh airson dèiligeadh ri dùbhlain bataraidhean grèine an latha an-diugh.
Ùine puist: Cèitean-11-2022