Sinau nemokake kunci kanggo ningkatake umur baterei: Interaksi antarane partikel

Miturut laporan media asing, Feng Lin, profesor asosiasi ing Departemen Kimia ing Virginia Tech College of Science, lan tim riset nemokake yen bosok baterei awal katon didorong dening sifat partikel elektroda individu, nanging sawise puluhan biaya. Sawise looping, carane partikel kasebut pas bebarengan luwih penting.

"Panaliten iki mbukak rahasia babagan carane ngrancang lan nggawe elektroda baterei kanggo urip siklus baterei sing dawa," ujare Lin. Saiki, lab Lin lagi ngrancang ulang elektroda baterei kanggo nggawe pangisi daya cepet, biaya murah, Urip luwih dawa lan arsitektur elektroda sing ramah lingkungan.

0
Komentar
ngumpulake
kaya
teknologi
Sinau nemokake kunci kanggo ningkatake umur baterei: Interaksi antarane partikel
GasgooLiu Liting5小时前
Miturut laporan media asing, Feng Lin, profesor asosiasi ing Departemen Kimia ing Virginia Tech College of Science, lan tim riset nemokake yen bosok baterei awal katon didorong dening sifat partikel elektroda individu, nanging sawise puluhan biaya. Sawise looping, carane partikel kasebut pas bebarengan luwih penting.

"Panaliten iki mbukak rahasia babagan carane ngrancang lan nggawe elektroda baterei kanggo urip siklus baterei sing dawa," ujare Lin. Saiki, lab Lin lagi ngrancang ulang elektroda baterei kanggo nggawe pangisi daya cepet, biaya murah, Urip luwih dawa lan arsitektur elektroda sing ramah lingkungan.

Sumber gambar: Feng Lin

"Nalika arsitèktur elektroda ngidini saben partikel individu nanggapi kanthi cepet menyang sinyal listrik, kita bakal duwe kothak piranti sing apik kanggo ngisi baterei kanthi cepet," ujare Lin. "We are bungah kanggo mbisakake pangerten kita generasi sabanjuré baterei cepet-biaya murah. ”

Riset kasebut ditindakake kanthi kolaborasi karo Laboratorium Akselerator Nasional SLAC Departemen Energi AS, Universitas Purdue lan Fasilitas Radiasi Sinkronon Eropa. Zhengrui Xu lan Dong Ho, kanca postdoctoral ing lab Lin, uga dadi panulis ing kertas, fabrikasi elektroda sing unggul, pabrikan baterei, lan pangukuran kinerja baterei, lan mbantu eksperimen sinar-X lan analisis data.

"Blok bangunan dhasar yaiku partikel-partikel sing nggawe elektroda baterei, nanging nalika ukurane, partikel-partikel kasebut saling sesambungan," ujare ilmuwan SLAC Yijin Liu, kanca ing Stanford Synchrotron Radiation Light Source (SSRL). "Yen sampeyan pengin nggawe baterei sing luwih apik, sampeyan kudu ngerti carane nggabungake partikel."

Minangka bagéan saka panliten kasebut, Lin, Liu lan kanca-kanca liyane nggunakake teknik visi komputer kanggo nyinaoni carane partikel individu sing nggawe elektroda baterei sing bisa diisi ulang bisa rusak sajrone wektu. Tujuane wektu iki yaiku nyinaoni ora mung partikel individu, nanging uga cara kerjane kanggo nambah utawa nyuda umur baterei. Tujuan utama yaiku sinau cara anyar kanggo nambah umur desain baterei.

Minangka bagéan saka sinau, tim sinau katoda baterei karo sinar-X. Dheweke nggunakake tomografi sinar-X kanggo mbangun maneh gambar 3D saka katoda baterei sawise siklus pangisian daya sing beda-beda. Dheweke banjur ngethok gambar 3D kasebut dadi seri 2D irisan lan nggunakake metode visi komputer kanggo ngenali partikel kasebut. Saliyane Lin lan Liu, panliten kasebut kalebu peneliti postdoctoral SSRL Jizhou Li, profesor teknik mesin Universitas Purdue Keije Zhao, lan mahasiswa pascasarjana Universitas Purdue Nikhil Sharma.

Para panaliti pungkasane nemtokake luwih saka 2.000 partikel individu, ora mung ngitung karakteristik partikel individu kayata ukuran, wangun, lan kekasaran permukaan, nanging uga fitur kayata sepira kerepe partikel kasebut langsung kontak karo siji liyane lan sepira partikel kasebut diganti.

Sabanjure, padha ndeleng carane saben properti nyebabake partikel pecah, lan nemokake yen sawise 10 siklus ngisi daya, faktor paling gedhe yaiku sifat partikel individu, kalebu carane bunder partikel lan rasio volume partikel menyang area permukaan. Nanging, sawise 50 siklus, sifat pasangan lan klompok nyebabake dekomposisi partikel-kayata jarak partikel loro kasebut, owah-owahan wujude, lan apa partikel sing bentuke bal bal-balan sing luwih elongated nduweni orientasi sing padha.

"Alasane ora mung partikel dhewe, nanging interaksi partikel-partikel," ujare Liu. Temuan iki penting amarga tegese produsen bisa ngembangake teknik kanggo ngontrol properti kasebut. Contone, bisa uga nggunakake medan magnet utawa listrik Nyelarasake partikel sing elongated karo siji liyane, temuan paling anyar nuduhake manawa iki bakal nambah umur baterei.

Lin nambahake: "Kita wis riset intensif babagan carane nggawe baterei EV bisa digunakake kanthi efisien sajrone ngisi daya cepet lan kahanan suhu sing sithik. Saliyane ngrancang bahan anyar sing bisa nyuda biaya baterei kanthi nggunakake bahan mentah sing luwih murah lan luwih akeh, laboratorium kita Ana uga upaya sing terus-terusan kanggo ngerti prilaku baterei sing adoh saka keseimbangan. Kita wis wiwit sinau bahan baterei lan nanggepi lingkungan sing atos.