ການສຶກສາຄົ້ນພົບກຸນແຈໃນການປັບປຸງຊີວິດຫມໍ້ໄຟ: ປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງອະນຸພາກ

ອີງຕາມການລາຍງານຂອງສື່ມວນຊົນຕ່າງປະເທດ, Feng Lin, ອາຈານສອນໃນພາກວິຊາເຄມີສາດຂອງວິທະຍາໄລ Virginia Tech ວິທະຍາສາດ, ແລະທີມງານຄົ້ນຄ້ວາຂອງຕົນໄດ້ພົບເຫັນວ່າການເສື່ອມສະພາບຂອງຫມໍ້ໄຟໃນໄລຍະຕົ້ນແມ່ນໄດ້ຂັບເຄື່ອນໂດຍຄຸນສົມບັດຂອງອະນຸພາກ electrode ສ່ວນບຸກຄົນ, ແຕ່ຫຼັງຈາກອາຍແກັສຂອງຄ່າບໍລິການ. ຫຼັງຈາກ looping, ວິທີທີ່ອະນຸພາກເຫຼົ່ານັ້ນສອດຄ່ອງກັນແມ່ນສໍາຄັນກວ່າ.

"ການສຶກສານີ້ເປີດເຜີຍຄວາມລັບຂອງວິທີການອອກແບບແລະຜະລິດ electrodes ຫມໍ້ໄຟສໍາລັບວົງຈອນຫມໍ້ໄຟຍາວ," Lin ເວົ້າ. ປະຈຸ​ບັນ, ຫ້ອງ​ທົດ​ລອງ​ຂອງ Lin ພວມ​ເຮັດ​ວຽກ​ກ່ຽວ​ກັບ​ການ​ອອກ​ແບບ​ໄຟ​ຟ້າ​ແບັດ​ເຕີ​ຣີ​ຄືນ​ໃໝ່​ເພື່ອ​ສ້າງ​ການ​ສາກ​ໄຟ​ໄວ, ມີ​ຕົ້ນ​ທຶນ​ຕ່ຳ, ມີ​ຊີ​ວິດ​ດົນ​ກວ່າ ແລະ ສະ​ຖາ​ປັດ​ຕະ​ຍະ​ກຳ electrode ເປັນ​ມິດ​ກັບ​ສິ່ງ​ແວດ​ລ້ອມ.

0
ຄໍາເຫັນ
ເກັບກໍາ
ມັກ
ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​
ການສຶກສາຄົ້ນພົບກຸນແຈໃນການປັບປຸງຊີວິດຫມໍ້ໄຟ: ປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງອະນຸພາກ
GasgooLiu Liting 5 ປີ 小时前
ອີງຕາມການລາຍງານຂອງສື່ມວນຊົນຕ່າງປະເທດ, Feng Lin, ອາຈານສອນໃນພາກວິຊາເຄມີສາດຂອງວິທະຍາໄລ Virginia Tech ວິທະຍາສາດ, ແລະທີມງານຄົ້ນຄ້ວາຂອງຕົນໄດ້ພົບເຫັນວ່າການເສື່ອມສະພາບຂອງຫມໍ້ໄຟໃນໄລຍະຕົ້ນແມ່ນໄດ້ຂັບເຄື່ອນໂດຍຄຸນສົມບັດຂອງອະນຸພາກ electrode ສ່ວນບຸກຄົນ, ແຕ່ຫຼັງຈາກອາຍແກັສຂອງຄ່າບໍລິການ. ຫຼັງຈາກ looping, ວິທີທີ່ອະນຸພາກເຫຼົ່ານັ້ນສອດຄ່ອງກັນແມ່ນສໍາຄັນກວ່າ.

"ການສຶກສານີ້ເປີດເຜີຍຄວາມລັບຂອງວິທີການອອກແບບແລະຜະລິດ electrodes ຫມໍ້ໄຟສໍາລັບວົງຈອນຫມໍ້ໄຟຍາວ," Lin ເວົ້າ. ປະຈຸ​ບັນ, ຫ້ອງ​ທົດ​ລອງ​ຂອງ Lin ພວມ​ເຮັດ​ວຽກ​ກ່ຽວ​ກັບ​ການ​ອອກ​ແບບ​ໄຟ​ຟ້າ​ແບັດ​ເຕີ​ຣີ​ຄືນ​ໃໝ່​ເພື່ອ​ສ້າງ​ການ​ສາກ​ໄຟ​ໄວ, ມີ​ຕົ້ນ​ທຶນ​ຕ່ຳ, ມີ​ຊີ​ວິດ​ດົນ​ກວ່າ ແລະ ສະ​ຖາ​ປັດ​ຕະ​ຍະ​ກຳ electrode ເປັນ​ມິດ​ກັບ​ສິ່ງ​ແວດ​ລ້ອມ.

ແຫຼ່ງຮູບພາບ: Feng Lin

Lin ກ່າວວ່າ "ເມື່ອສະຖາປັດຕະຍະກໍາ electrode ອະນຸຍາດໃຫ້ແຕ່ລະອະນຸພາກຕອບສະຫນອງຕໍ່ສັນຍານໄຟຟ້າຢ່າງໄວວາ, ພວກເຮົາຈະມີກ່ອງເຄື່ອງມືທີ່ດີເພື່ອສາກໄຟຫມໍ້ໄຟຢ່າງໄວວາ," Lin ເວົ້າ. “ພວກ​ເຮົາ​ມີ​ຄວາມ​ຕື່ນ​ເຕັ້ນ​ທີ່​ຈະ​ເຮັດ​ໃຫ້​ຄວາມ​ເຂົ້າ​ໃຈ​ຂອງ​ພວກ​ເຮົາ​ກ່ຽວ​ກັບ​ການ​ຜະ​ລິດ​ຕໍ່​ໄປ​ຂອງ​ຫມໍ້​ໄຟ​ໄວ​ທີ່​ມີ​ລາ​ຄາ​ຖືກ​ຕ​່​ໍ​າ. ”

ການຄົ້ນຄວ້າດັ່ງກ່າວໄດ້ດໍາເນີນໂດຍການຮ່ວມມືກັບຫ້ອງທົດລອງເລັ່ງລັດ SLAC ຂອງກະຊວງພະລັງງານສະຫະລັດ, ມະຫາວິທະຍາໄລ Purdue ແລະໂຮງງານຜະລິດລັງສີ Synchrotron ຂອງເອີຣົບ. Zhengrui Xu ແລະ Dong Ho, ນັກສຶກສາຫຼັງປະລິນຍາຕີຢູ່ຫ້ອງທົດລອງຂອງ Lin, ຍັງເປັນຜູ້ຂຽນຮ່ວມກັນໃນເຈ້ຍ, ການຜະລິດ electrode ຊັ້ນນໍາ, ການຜະລິດຫມໍ້ໄຟ, ແລະການວັດແທກປະສິດທິພາບຫມໍ້ໄຟ, ແລະການຊ່ວຍເຫຼືອໃນການທົດລອງ X-ray ແລະການວິເຄາະຂໍ້ມູນ.

ທ່ານ Yijin Liu ນັກວິທະຍາສາດຂອງ SLAC ກ່າວວ່າ "ສິ່ງກໍ່ສ້າງພື້ນຖານແມ່ນອະນຸພາກທີ່ປະກອບເປັນ electrodes ຫມໍ້ໄຟ, ແຕ່ເມື່ອຂະຫຍາຍຂຶ້ນ, ອະນຸພາກເຫຼົ່ານີ້ພົວພັນກັບກັນແລະກັນ", Yijin Liu, ນັກວິທະຍາສາດຂອງ SLAC, ຜູ້ຊ່ຽວຊານຈາກແຫຼ່ງແສງສະແຕນຟອດ Synchrotron Radiation Light Source (SSRL). "ຖ້າທ່ານຕ້ອງການສ້າງແບດເຕີລີ່ທີ່ດີກວ່າ, ທ່ານຈໍາເປັນຕ້ອງຮູ້ວິທີການເອົາອະນຸພາກເຂົ້າກັນ."

ເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງການສຶກສາ, Lin, Liu ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານອື່ນໆໄດ້ນໍາໃຊ້ເຕັກນິກການເບິ່ງເຫັນຄອມພິວເຕີເພື່ອສຶກສາວິທີການທີ່ອະນຸພາກສ່ວນບຸກຄົນທີ່ປະກອບເປັນ electrodes ຂອງຫມໍ້ໄຟ rechargeable ທໍາລາຍລົງໃນໄລຍະເວລາ. ເປົ້າໝາຍໃນຄັ້ງນີ້ແມ່ນເພື່ອສຶກສາບໍ່ພຽງແຕ່ອະນຸພາກແຕ່ລະຄົນ, ແຕ່ຍັງເປັນວິທີການທີ່ພວກມັນເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອຂະຫຍາຍ ຫຼື ຫຼຸດອາຍຸຂອງແບັດເຕີຣີ. ເປົ້າຫມາຍສຸດທ້າຍແມ່ນເພື່ອຮຽນຮູ້ວິທີການໃຫມ່ເພື່ອຍືດອາຍຸຂອງການອອກແບບຫມໍ້ໄຟ.

ເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງການສຶກສາ, ທີມງານໄດ້ສຶກສາ cathode ຫມໍ້ໄຟທີ່ມີ X-rays. ເຂົາເຈົ້າໃຊ້ X-ray tomography ເພື່ອສ້າງຮູບ 3D ຂອງ cathode ຂອງຫມໍ້ໄຟຄືນໃຫມ່ຫຼັງຈາກຮອບສາກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຈາກນັ້ນເຂົາເຈົ້າຕັດຮູບ 3 ມິຕິເຫຼົ່ານີ້ອອກເປັນຊຸດ 2 ມິຕິ ແລະ ໃຊ້ວິທີການວິໄສທັດຄອມພິວເຕີເພື່ອລະບຸອະນຸພາກ. ນອກເຫນືອໄປຈາກ Lin ແລະ Liu, ການສຶກສາໄດ້ລວມເອົານັກຄົ້ນຄວ້າ SSRL postdoctoral Jizhou Li, ອາຈານສອນວິສະວະກໍາກົນຈັກຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Purdue Keije Zhao, ແລະນັກສຶກສາຈົບການສຶກສາວິທະຍາໄລ Purdue Nikhil Sharma.

ໃນທີ່ສຸດນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ກໍານົດຫຼາຍກວ່າ 2,000 particles, ການຄິດໄລ່ບໍ່ພຽງແຕ່ລັກສະນະຂອງອະນຸພາກສ່ວນບຸກຄົນເຊັ່ນ: ຂະຫນາດ, ຮູບຮ່າງ, ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຫນ້າດິນ, ແຕ່ຍັງລັກສະນະເຊັ່ນ: ເລື້ອຍໆ particles ຕິດຕໍ່ໂດຍກົງກັບກັນແລະກັນແລະຫຼາຍປານໃດ particles ມີການປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງ.

ຕໍ່ໄປ, ພວກເຂົາເບິ່ງວິທີການແຕ່ລະຊັບສິນເຮັດໃຫ້ອະນຸພາກແຕກຫັກ, ແລະພົບວ່າຫຼັງຈາກ 10 ຮອບການສາກໄຟ, ປັດໃຈໃຫຍ່ທີ່ສຸດແມ່ນຄຸນສົມບັດຂອງອະນຸພາກສ່ວນບຸກຄົນ, ລວມທັງວິທີການຂອງອະນຸພາກ spherical ແລະອັດຕາສ່ວນຂອງ particle ກັບພື້ນທີ່ຫນ້າດິນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຫຼັງຈາກ 50 ຮອບວຽນ, ການຈັບຄູ່ແລະຄຸນສົມບັດຂອງກຸ່ມເຮັດໃຫ້ການເສື່ອມໂຊມຂອງອະນຸພາກ - ເຊັ່ນວ່າອະນຸພາກທັງສອງຢູ່ຫ່າງກັນຫຼາຍປານໃດ, ຮູບຮ່າງມີການປ່ຽນແປງຫຼາຍປານໃດ, ແລະວ່າອະນຸພາກຮູບລູກບານທີ່ຍາວກວ່ານັ້ນມີທິດທາງຄ້າຍຄືກັນ.

ທ່ານ Liu ກ່າວ​ວ່າ “ເຫດຜົນ​ບໍ່​ແມ່ນ​ພຽງ​ແຕ່​ອະນຸພາກ​ຂອງ​ຕົວ​ມັນ​ເອງ​ອີກ​ຕໍ່​ໄປ, ​ແຕ່​ການ​ພົວພັນ​ຂອງ​ອະນຸພາກ-ອະນຸພາກ. ການຄົ້ນພົບນີ້ແມ່ນສໍາຄັນເພາະວ່າມັນຫມາຍຄວາມວ່າຜູ້ຜະລິດສາມາດພັດທະນາເຕັກນິກເພື່ອຄວບຄຸມຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ພວກເຂົາເຈົ້າອາດຈະສາມາດນໍາໃຊ້ພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຫຼືໄຟຟ້າ, ຈັດລຽງລໍາອະນຸພາກທີ່ຍືດຍາວກັບກັນແລະກັນ, ການຄົ້ນພົບຫລ້າສຸດຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່ານີ້ຈະຍືດອາຍຸຫມໍ້ໄຟ."

Lin ກ່າວຕື່ມວ່າ: "ພວກເຮົາໄດ້ຄົ້ນຄວ້າຢ່າງເຂັ້ມງວດວ່າຈະເຮັດໃຫ້ຫມໍ້ໄຟ EV ເຮັດວຽກຢ່າງມີປະສິດທິພາບພາຍໃຕ້ການສາກໄຟໄວແລະອຸນຫະພູມຕ່ໍາ. ນອກ​ເໜືອ​ໄປ​ຈາກ​ການ​ອອກ​ແບບ​ວັດ​ສະ​ດຸ​ໃໝ່​ທີ່​ສາມາດ​ຫຼຸດ​ຄ່າ​ແບດ​ເຕີ​ຣີ​ໄດ້​ໂດຍ​ການ​ນຳ​ໃຊ້​ວັດຖຸ​ດິບ​ທີ່​ຖືກ​ກວ່າ​ແລະ​ອຸດົມສົມບູນ​ກວ່າ​ແລ້ວ, ຫ້ອງ​ທົດ​ລອງ​ຂອງ​ພວກ​ເຮົາ​ຍັງ​ໄດ້​ມີ​ຄວາມ​ພະຍາຍາມ​ຢ່າງ​ຕໍ່​ເນື່ອງ​ເພື່ອ​ເຂົ້າ​ໃຈ​ພຶດຕິ​ກຳ​ຂອງ​ແບດ​ເຕີຣີທີ່​ຢູ່​ຫ່າງ​ຈາກ​ຄວາມ​ສົມ​ດຸນ. ພວກ​ເຮົາ​ໄດ້​ເລີ່ມ​ຕົ້ນ​ການ​ສຶກ​ສາ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ຫມໍ້​ໄຟ​ແລະ​ການ​ຕອບ​ສະ​ຫນອງ​ຂອງ​ເຂົາ​ເຈົ້າ​ຕໍ່​ສະ​ພາບ​ແວດ​ລ້ອມ​ທີ່​ຮ້າຍ​ແຮງ.”