Добавить новость
smi24.net
News in English
Июль
2023

Towards efficient lithium-air batteries with solution plasma-based synthesis of perovskite hydroxide catalysts

0
Tokyo, Japan (SPX) Jun 27, 2023 - With global warming on the rise, it has become imperative to reduce fossil fuel dependency and switch to alternate green energy sources. The development of electric vehicles is a move towards this direction. However, electric vehicles require high energy density batteries for their functioning, and conventional lithium-ion batteries are not up to the task.

Theoretically, lithium-air batteries provide a higher energy density than lithium-ion batteries. However, before they can be put to practical use, these batteries need to be made energy efficient, their cycle characteristics need to be enhanced, and the overpotential needed to charge/discharge the oxygen redox reaction needs to be reduced.

To address these issues, a suitable catalyst is needed to accelerate the oxygen evolution reaction (OER) inside the battery. The OER is an extremely important chemical reaction involved in water splitting for improving the performance of storage batteries. Rare and expensive noble metal oxides such as ruthenium(IV) oxide (RuO2) and iridium(IV) oxide (IrO2) have typically been used as catalysts to expedite the OER of metal-air batteries.

More affordable catalytic materials include transition metals, such as perovskite-type oxides and hydroxides, which are known to be highly active for the OER. CoSn(OH)6 (CSO) is one such perovskite-type hydroxide that is known to be a promising OER catalyst. However, current methods of synthesizing CSO are slow (require over 12 hours) and require multiple steps.

In a recent breakthrough, a research team from Shibaura Institute of Technology in Japan, led by Prof. Takahiro Ishizaki along with Mr. Masaki Narahara and Dr. Sangwoo Chae, managed to synthesize CSO in just 20 minutes using only a single step! To achieve this remarkable feat, the team used a solution plasma process, a cutting-edge method for material synthesis in a nonthermal reaction field. Their research was published in Issue 11 of the journal Sustainable Energy and Fuels on 17 April 2023.

The team used X-ray diffractometry to show that highly crystalline CSO could be synthesized from a precursor solution by adjusting the pH to values greater than 10 to 12. Using a transmission electron microscope, they further noticed that the CSO crystals were cube-shaped, with sizes of about 100-300 nm. The team also used X-ray photoelectron spectroscopy to investigate the composition and binding sites of CSO crystals and found Cobalt (Co) in a divalent and Tin (Sn) in a tetravalent state within the compound.

Finally, the team used an electrochemical method to look at the properties of CSO as a catalyst for OER. They observed that synthesized CSO had an overpotential of 350 mV at a current density of 10 mA cm-2. "CSO synthesized at pH12 had the best catalytic property among all samples synthesized. In fact, this sample had slightly better catalytic properties than that of even commercial-grade RuO2," highlights Prof.

Ishizaki. This was confirmed when the pH 12 sample was shown to have the lowest potential, specifically 104 mV lower than that of commercially available RuO2 vs. reversible hydrogen electrode at 10 mA cm-2.

Overall, this study describes, for the first time, an easy and efficient process for synthesizing CSO. This process makes CSO practically effective for use in lithium-air batteries and opens a new avenue towards the realization of next-generation electric batteries.

"The synthesized CSO showed superior electrocatalytic properties for OER. We hope that the perovskite-type CSO materials will be applied to energy devices and will contribute to the high functionalization of electric vehicles," Prof. Ishizaki concludes. "This, in turn, will bring us one step closer towards achieving carbon neutrality by enabling a new energy system independent of fossil fuels."

Research Report:Solution plasma synthesis of perovskite hydroxide CoSn(OH)6 nanocube electrocatalysts toward the oxygen evolution reaction








Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом

Ольга Романив: как вести себя с мужчиной, который нравится

Домашний риф Dhawa Ihuru признан одним из лучших на Мальдивах

Специалисты «ДИАКОН» установили современные анализаторы Lifotronic eCL-8000 в ведущих медицинских учреждениях России


Dow futures sink as Trump keeps pushing tariffs while White House suggests Powell’s job could be at risk

Trump's cuts force Texas food banks to ration supplies for flood survivors

First confirmed death during Trump ICE raid is a farmworkers at a California cannabis facility

ICE is 'supercharging detention' with 'flagrantly unlawful' policy: lawyers


Число отравившихся питьевой водой жителей Дагестана резко выросло до 450 человек, 422 из них - дети

В степном краю любви

Беспроводной сканер штрих-кодов Heroje S-H29W

Ольга Романив: как вести себя с мужчиной, который нравится


Гайд на Fuqiu из Etheria Restart: навыки, PvE-билд, расклад в PvP и дубликаты

I've swapped modern live service games for a browser game that's been running since 2009

The Expanse RPG's developers are 'humbled' by comparisons to BioWare's heyday, but don't expect it to be a straight Mass Effect clone: 'We make our story a little bit differently'

Those shadow giants in the distance in Elden Ring Nightreign are over 2 miles tall⁠—almost as big as the Erdtree⁠—and nobody even mentions them in the game



Росгвардейцы из Чеченской Республики стали победителями и призерами чемпионата Северо-Кавказского округа Росгвардии по комплексному единоборству

Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом

Врач-офтальмолог Элина Санторо: как выбрать идеальные солнцезащитные очки


Росгвардейцы из Чеченской Республики стали победителями и призерами чемпионата Северо-Кавказского округа Росгвардии по комплексному единоборству

Врач-офтальмолог Элина Санторо: как выбрать идеальные солнцезащитные очки

Участники «Активного гражданина» выбрали лучшую заправку для окрошки

Татарстан вошел в число лидеров по количеству заявок на конкурс брендов «Знай наших»


Многим рискует: юрист сказал, как сидит «золотой» экс-полковник Захарченко

В Москве мужчина ограбил магазин на АЗС, угрожая пистолетом

Экс-жена Сафонова Анастасия требует от вратаря 4 млн рублей судебных издержек

Москвичам сообщили о надвигающейся грозе с порывистым ветром.


Минниханов о победе Кудерметовой на Уимблдоне: мы гордимся!

Синнер впервые стал победителем Уимблдона

Синнер завоевал титул на Уимблдоне, победив Алькараса.

Тарпищев объяснил причины неудачного выступления Анисимовой против Швентек.


На Замоскворецкой линии метро Москвы восстановили движение

Эквадор выдал россиянина, подозреваемого в мошенничестве.

Татарстан вошел в число лидеров по количеству заявок на конкурс брендов «Знай наших»

Замоскворецкая линия метро: отсутствие движения между «Белорусской» и «Театральной»


Музыкальные новости

Волочкова отказалась выступать с Штурм: «Я балерина, а не певица»

Певец из Узбекистана Шохрух Ганиев примет участие в «Интервидении»

Суд Петербурга начал административное дело против группы «Порнофильмы»

Ольга Урайкина: С глубоким уважением и сердечной радостью поздравляем благочинного Бахчисарайского церковного округа протоиерея Петра Чайковского, настоятеля храма Феодоровской иконы Божьей Матери, с Днём тезоименитства!


Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом

Врач-офтальмолог Элина Санторо: как выбрать идеальные солнцезащитные очки

Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

Вот билет на контент, на эксплойт билетов нет


Трамп вновь заявил о своем разочаровании Путиным

Сотрудничество с БГТУ: студенты проходят практику в депо «Вязьма»

Жители Прикамья активно покупают билеты на транспорт в отделениях Почты России

Правительство спишет долги 25 регионов по бюджетным кредитам на 43 миллиарда рублей – Мишустин


КАМАЗ-4280 начал тестовую эксплуатацию на маршруте в Подмосковье

Вскрытие без последствий – сервис «Спас-замков»

В Москве мужчина ограбил магазин на АЗС, угрожая пистолетом

Мобильный интернет перестанут массово отключать в России


В США сделали смелое заявление в отношении Путина.

В РФ раскрыли замысел Трампа после его попыток шантажировать Путина

Посол Акира Муто: Япония будет приветствовать возможную встречу Путина и Трампа

Путин отметил успех школьников на Международной химической олимпиаде.




Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом

Врач-офтальмолог Элина Санторо: как выбрать идеальные солнцезащитные очки

Клинический психолог Юлия Тарибо: каким типам личностей сложно было вместе

Врач-трихолог Мадина Осман: как часто можно делать пересадку волос


ВСУ атаковали дронами женщин под Сумами: Били за надпись "Мы русские"


Раскрыто расписание Олимпийских игр 2028 года в Лос-Анджелесе.

"Пока Путин не заметит это безобразие": Пономарев резко высказался о легионерах в РПЛ

«Турбозавры» поучаствовали в Дне московского транспорта

Травмированного на репетиции в цирке Москвы акробата выписали из больницы


Лукашенко предложил Петербургу ремонтировать всю белорусскую технику

Петербургская делегация провела переговоры с президентом Беларуси в Минске

«Нам в Минске надо учиться». Лукашенко похвалил Беглова за зимнюю уборку Петербурга

Лукашенко заявил о необходимости проверки чиновников за манипуляции с ценами.


Сергей Собянин: роботы и электромашины на страже московских улиц

Сергей Собянин: В Москве появятся три новых пешеходных моста к 2027 году


ГК «АСНА» внедрила систему продвинутой аналитики «Дельта BI»

РЭО запускает акселератор для экологических центров на базе Плехановского университета

РЭО проведет акселератор для экоцентров на базе Плехановского университета

Позднякова: температура в Москве останется выше климатической нормы


Жители Прикамья активно покупают билеты на транспорт в отделениях Почты России

Многим рискует: юрист сказал, как сидит «золотой» экс-полковник Захарченко

Эквадор выдал россиянина, подозреваемого в мошенничестве.

Аллерголог предупредила о подушках, которые могут вызывать отек Квинке


Фестиваль духовых оркестров пройдет в трех городах Поморья по случаю Дня ВМФ

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

Алтайский край оказался в числе регионов-аутсайдеров по доступности вторичного жилья

Защищённый планшет Saotron RT-W11J на базе ОС Windows10


Под Симферополем горят десятки гектаров леса

Десятки улиц Симферополя остались без света 14 июля

Крыму и еще 24 регионам России спишут долги на миллиарды рублей

Симферополь частично остался без света утром 14 июля


Москвичам сообщили о надвигающейся грозе с порывистым ветром.

Франция предупредила о риске крупного конфликта в Европе к 2030 году

(НЕ)СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США ПОДОЗРЕВАЮТ В ПОСТАНОВКЕ СЦЕНЫ ПОКУШЕНИЯ НА ТРАМПА. СЕНСАЦИЯ! Новости. В.В. Путин, Дональд Трамп. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!

«Турбозавры» поучаствовали в Дне московского транспорта














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *