U studiu trova a chjave per migliurà a vita di a batteria: Interazioni trà e particelle

Sicondu i rapporti di i media stranieri, Feng Lin, un prufissore assuciatu in u Dipartimentu di Chimica di u Virginia Tech College of Science, è u so squadra di ricerca anu truvatu chì a decadenza iniziale di a batteria pare esse guidata da e proprietà di particelle di l'elettrodi individuali, ma dopu decine di carichi. Dopu à u looping, hè più impurtante cumu queste particelle si sò inseme.

"Stu studiu revela i sicreti di cumu cuncepisce è fabbricà l'elettrodi di a batteria per una longa vita di u ciclu di a batteria", disse Lin. Attualmente, u labburatoriu di Lin hè travagliatu nantu à a riprogettazione di l'elettrodi di a batteria per creà l'architettura di l'elettrodi di carica rapida, di prezzu più bassu, di vita più longa è di l'ambiente.

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U studiu trova a chjave per migliurà a vita di a batteria: Interazioni trà e particelle
GasgooLiu Liting5小时前
Sicondu i rapporti di i media stranieri, Feng Lin, un prufissore assuciatu in u Dipartimentu di Chimica di u Virginia Tech College of Science, è u so squadra di ricerca anu truvatu chì a decadenza iniziale di a batteria pare esse guidata da e proprietà di particelle di l'elettrodi individuali, ma dopu decine di carichi. Dopu à u looping, hè più impurtante cumu queste particelle si sò inseme.

"Stu studiu revela i sicreti di cumu cuncepisce è fabbricà l'elettrodi di a batteria per una longa vita di u ciclu di a batteria", disse Lin. Attualmente, u labburatoriu di Lin hè travagliatu nantu à a riprogettazione di l'elettrodi di a batteria per creà l'architettura di l'elettrodi di carica rapida, di prezzu più bassu, di vita più longa è di l'ambiente.

Fonte di l'imaghjini: Feng Lin

"Quandu l'architettura di l'elettrodu permette à ogni particella individuale di risponde rapidamente à i segnali elettrici, averemu una grande cassetta di strumenti per carica rapidamente e batterie", disse Lin. "Semu entusiasti di permette a nostra capiscitura di a prossima generazione di batterie di carica rapida à pocu costu. "

A ricerca hè stata realizata in cullaburazione cù u Laboratoriu Naziunale di Acceleratore SLAC di u Dipartimentu di l'Energia di i Stati Uniti, l'Università Purdue è a Facilità Europea di Radiazione di Sincrotrone. Zhengrui Xu è Dong Ho, dottori postdoctorali in u laboratoriu di Lin, sò ancu co-autori nantu à a carta, chì guidanu a fabricazione di l'elettrodi, a fabricazione di batterie è e misurazioni di u rendiment di a batteria, è assistenu cù esperimenti di raghji X è analisi di dati.

"I blocchi di custruzzione di basa sò sti particeddi chì custituiscenu l'elettrodi di a batteria, ma quandu sò scalati, sti particeddi interagiscenu cù l'altri", hà dettu u scientist SLAC Yijin Liu, un cumpagnu di Stanford Synchrotron Radiation Light Source (SSRL). "Se vulete fà batterie megliu, avete bisognu di sapè cumu mette inseme particelle".

Cum'è una parte di u studiu, Lin, Liu è altri culleghi anu utilizatu tecniche di visione di l'urdinatore per studià cumu i particeddi individuali chì custituiscenu l'elettrodi di batterie rechargeable si rompenu cù u tempu. L'obiettivu di sta volta hè di studià micca solu particeddi individuali, ma ancu i modi in quale travaglianu inseme per allargà o riduce a vita di a bateria. L'ultimu scopu hè di amparà novi modi per allargà a vita di i disinni di batterie.

Comu parte di u studiu, a squadra hà studiatu u cathode di a bateria cù i raghji X. Anu utilizatu a tomografia di raghji X per ricustruisce una foto 3D di u catodu di a bateria dopu à diversi cicli di carica. Dopu taglianu questi ritratti 3D in una seria di fette 2D è anu utilizatu metudi di visione di computer per identificà e particelle. In più di Lin è Liu, u studiu include u ricercatore postdoctorale SSRL Jizhou Li, u prufessore di ingegneria meccanica di l'Università Purdue Keije Zhao è u studiente graduatu di l'Università Purdue Nikhil Sharma.

I circadori ultimamente identificanu più di 2 000 particeddi individuali, calculendu micca solu e caratteristiche di particelle individuali cum'è a dimensione, a forma è a rugosità di a superficia, ma ancu e caratteristiche cum'è quante volte i particeddi eranu in cuntattu direttu cù l'altri è quantu cambiavanu a forma.

In seguitu, anu guardatu cumu ogni pruprietà hà causatu i particeddi à scumpressà, è truvaru chì dopu à 10 ciculi di carica, i più grande fattori eranu e proprietà di e particeddi individuali, cumprese quantu sferiche e particeddi eranu è u rapportu di u voluminu di particelle à a superficia. Dopu à 50 ciculi, però, l'accoppiamentu è e proprietà di u gruppu anu guidatu a descomposizione di particelle, cum'è quantu distavanu e duie particelle, quantu a forma cambiata, è se e particelle più allungate in forma di ballò di football avianu orientazioni simili.

"U mutivu ùn hè più solu a particella stessa, ma l'interazzione particella-particella", disse Liu. Questa scuperta hè impurtante perchè significa chì i pruduttori ponu sviluppà tecniche per cuntrullà sti pruprietà. Per esempiu, puderanu esse capaci di usà campi magnetichi o elettrici Allineendu e particelle allungate l'una cù l'altri, l'ultimi risultati suggerenu chì questu allargerà a vita di a batteria.

Lin hà aghjustatu: "Avemu studiatu intensamente cumu fà chì e batterie EV funzionanu in modu efficiente in carica rapida è cundizioni di bassa temperatura. In più di cuncepimentu di novi materiali chì ponu riduce i costi di a batteria utilizendu materie prime più economiche è più abbundanti, u nostru laboratoriu Ci hè ancu statu un sforzu cuntinuu per capisce u cumpurtamentu di a batteria fora di l'equilibriu. Avemu cuminciatu à studià i materiali di batterie è a so risposta à l'ambienti duri ".