مجله علمی تفریحی بیبیس
0

دانلود کتاب اکسیدهای فلزات انتقالی برای ذخیره انرژی الکتروشیمیایی

بازدید 614
  • عنوان مجله: Transition Metal Oxides for Electrochemical Energy Storage
  • نویسنده: Vestal, NY
  • حوزه: َذخیره سازی انرژی
  • سال انتشار: 2022
  • تعداد صفحه: 420
  • زبان اصلی: انگلیسی
  • نوع فایل: pdf
  • حجم فایل: 16.5 مگابایت
بیش از 30 سال پیش، باتری‌های لیتیوم یونی از زمان معرفی آنها به دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل، رشد کرده‌اند تا بر بخش ذخیره‌سازی انرژی تسلط پیدا کنند و اکنون فناوری انتخابی برای تأمین انرژی دستگاه‌های قابل حمل، وسایل نقلیه الکتریکی، و به طور فزاینده‌ای، شبکه‌های هوشمند هستند. در قلب فن‌آوری باتری لیتیوم یون، مکانیزم درون‌سازی لیتیوم-یون به مواد میزبان حالت جامد برای کاتد و آند است. در دهه 1970 به دلیل امکان اصلاح ساختاری و الکترونیکی کنترل‌شده، واکنش‌های میان‌افزایی در ترکیبات فلزات واسطه مورد توجه زیادی قرار گرفت. تیم ما در اکسون اکتشافات مهمی را در مورد مکانیسم الکتروشیمیایی الکتروشیمیایی Li+ انجام داد که اساس باتری‌های Li-ion را تشکیل می‌دهد. این مطالعات تمایز مهمی را بین واکنش‌های بین‌قلابی در مقابل واکنش‌های تبدیل یا تجزیه ایجاد کردند و اهمیت واکنش‌های میان‌قلابی را برای دوچرخه‌سواری با ظرفیت بالا نشان دادند. این کار منجر به اولین نسل از باتری‌های لیتیوم یونی (Exxon و Moli-Energy) شد و چالش‌های کار با آندهای فلزی لیتیوم را شناسایی کرد. پس از مطالعات اولیه درمورد ترکیب لیتیوم به کالکوژنیدهای فلزات واسطه، توجه به اکسیدهای فلزات واسطه به دلیل پتانسیل های درون زایی بالاتر آنها در تعدادی از آزمایشگاه ها معطوف شد. گروه جان گودناف اکسیدهای لایه ای مانند LiCoO2 را به عنوان جایگزین های برجسته برای سولفیدهای لایه ای شناسایی کردند. امروزه، اکسیدهای فلزات واسطه به دلیل پتانسیل ردوکس بالا و ظرفیت درونی لیتیوم-یون خوب، مواد ترجیحی برای کاتدهای باتری لیتیوم یون هستند. اکسیدهای فلزات واسطه علاوه بر استفاده در فناوری باتری‌های لیتیوم یونی، پایه و اساس ظهور فراتر از شیمی لیتیوم یون مانند Na-ion را تشکیل می‌دهند، جایی که ظرفیت‌های بسیار بالاتری نسبت به سولفیدها دارند. این کتاب یک مرجع به موقع به شیمی حالت جامد، خصوصیات و مدل سازی اکسیدهای فلزات واسطه برای ذخیره انرژی الکتروشیمیایی نوشته شده توسط کارشناسان بین المللی ارائه می دهد. فصل‌ها به مکانیسم‌های ذخیره‌سازی انرژی (مانند واکنش‌های انتقال کاتیون/الکترون جفت‌شده؛ درون‌یابی Na+؛ واکنش‌های تبدیل؛ و اکسیداسیون آنیون)، خصوصیات (مانند تکنیک‌های تشدید مغناطیسی هسته‌ای و اشعه ایکس) و مدل‌سازی اختصاص دارد. موضوعات داغ در حال ظهور، مانند نقش هوش مصنوعی و روش‌های یادگیری ماشین در پیش‌بینی خواص مواد ذخیره‌سازی انرژی و کاتدهای اکسیدهای فلزات واسطه بدون کبالت برای Li-ion، نیز پوشش داده شده‌اند. به طور کلی، این کتاب یک مرجع عالی برای تازه کارها و متخصصان فراهم می کند تا به درک عمیق تری از شیمی حالت جامد اکسیدهای فلزات واسطه برای استفاده بالقوه برای ذخیره انرژی دست یابند.
 
 

Since their introduction into portable electronic devices more than 30 years ago, lithium-ion batteries have grown to dominate the energy storage sector and are now the technology of choice for powering portable devices, electric vehicles, and increasingly, smart grids. At the heart of lithium-ion battery technology is themechanism of lithium-ion intercalation into solid-state host materials for both the cathode and the anode. Intercalation reactions into transition metal compounds were of great interest in the 1970s because of the possibility of controlled structural and electronic modification. Our team at Exxon made seminal discoveries into the mechanism of electrochemical Li+ intercalation forming the basis of Li-ion batteries. These studies developed the important distinction between intercalation vs. conversion or decomposition reactions, and showed the importance of intercalation reactions for extended high-capacity cycling. This work led to the first generation of lithium-ion batteries (Exxon and Moli-Energy), and identified the challenges of working with lithium metal anodes. Following the seminal studies of lithium intercalation into transition metal chalcogenides, attention turned to transition metal oxides due to their higher intercalation potentials in a number of laboratories. John Goodenough’s group identified the layered oxides such as LiCoO2 as outstanding replacements for the layered sulfides. Today, transition metal oxides are the preferred materials for lithium-ion battery cathodes because of their high redox potentials and good lithium-ion intercalation capacity. Besides their use in existing Li-ion battery technology, transition metal oxides also form the basis of emerging beyond Li-ion chemistries such as Na-ion, where they have much higher capacities than the sulfides. This book provides a timely reference into the solid-state chemistry, characterization, and modeling of transition metal oxides for electrochemical energy storage written by international experts. Chapters are devoted to mechanisms of energy storage (such as coupled cation/electron transfer reactions; Na+ intercalation; conversion reactions; and anion redox), characterization (such as nuclear magnetic resonance and X-ray techniques), and modeling. Emerging hot topics, such as the role of artificial intelligence and machine learning methods in predicting properties of energy storage materials and cobalt-free transition metal oxides cathodes for Li-ion, are also covered. Overall, the book provides a great reference for novices and experts to gain a deeper understanding into the solid-state chemistry of transition metal oxides of potential use for energy storage.

این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:

Download: Transition Metal Oxides for Electrochemical Energy Storage

نظرات کاربران

  •  چنانچه دیدگاه شما توهین آمیز باشد تایید نخواهد شد.
  •  چنانچه دیدگاه شما جنبه تبلیغاتی داشته باشد تایید نخواهد شد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

بیشتر بخوانید