Awọn imọ-ẹrọ ibi ipamọ agbara mimọ ati lilo daradara jẹ pataki si idasile awọn amayederun agbara isọdọtun.Awọn batiri litiumu-ion ti jẹ gaba lori tẹlẹ ninu awọn ẹrọ itanna ti ara ẹni, ati pe o jẹ awọn oludije ti o ni ileri fun ibi ipamọ ipele akoj igbẹkẹle ati awọn ọkọ ina.Sibẹsibẹ, idagbasoke siwaju sii ni a nilo lati mu ilọsiwaju awọn oṣuwọn gbigba agbara wọn ati awọn igbesi aye lilo.
Lati ṣe iranlọwọ idagbasoke iru gbigba agbara-iyara ati awọn batiri gigun, awọn onimo ijinlẹ sayensi nilo lati ni anfani lati loye awọn ilana ti o waye ninu batiri ti n ṣiṣẹ, lati ṣe idanimọ awọn idiwọn si iṣẹ batiri.Lọwọlọwọ, wiwo awọn ohun elo batiri ti nṣiṣe lọwọ bi wọn ti n ṣiṣẹ nbeere imuṣiṣẹpọ synchrotron X-ray tabi awọn imọ-ẹrọ microscopy elekitironi, eyiti o le nira ati gbowolori, ati nigbagbogbo ko le ṣe aworan ni iyara to lati mu awọn ayipada iyara ti o waye ni awọn ohun elo elekiturodu gbigba agbara ni iyara.Bi abajade, awọn agbara ion lori iwọn gigun ti awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ kọọkan ati ni awọn oṣuwọn gbigba agbara-yara ti o ni ibatan si iṣowo jẹ airotẹlẹ pupọ.
Awọn oniwadi ni Ile-ẹkọ giga ti Ilu Kamibiriji ti bori iṣoro yii nipa ṣiṣe idagbasoke imọ-ẹrọ microscopy opiti ti o ni idiyele kekere lati ṣe iwadi awọn batiri lithium-ion.Wọn ṣe ayẹwo awọn patikulu kọọkan ti Nb14W3O44, eyiti o wa laarin awọn ohun elo anode gbigba agbara ti o yara ju titi di oni.Imọlẹ ti o han ni a firanṣẹ sinu batiri nipasẹ ferese gilasi kekere kan, gbigba awọn oniwadi laaye lati wo ilana imudara laarin awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ, ni akoko gidi, labẹ awọn ipo ti kii ṣe iwọntunwọnsi gidi.Eyi ṣe afihan iwaju-bi litiumu-fojusi gradients gbigbe nipasẹ awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ kọọkan, Abajade ni ti abẹnu igara eyi ti o fa diẹ ninu awọn patikulu to dida egungun.Egungun patiku jẹ iṣoro fun awọn batiri, nitori o le ja si asopọ itanna ti awọn ajẹkù, dinku agbara ipamọ ti batiri naa.“Iru awọn iṣẹlẹ lẹẹkọkan ni awọn ipa ti o lagbara fun batiri naa, ṣugbọn ko le ṣe akiyesi ni akoko gidi ṣaaju ni bayi,” ni onkọwe-alakowe Dokita Christoph Schnedermann, lati Ile-iṣẹ Cavendish Cambridge ti Cambridge.
Awọn agbara giga-agbara ti ilana-ohun-ini ti o dara ti mu awọn oniwadi wa lati ṣe itupalẹ awọn oniwadi lati ṣe itupalẹ ọpọlọpọ awọn patikulu kan ti awọn patikusa nla kan ti awọn patikusa nla kan ti o wọpọ pẹlu awọn oṣuwọn giga ti dishifiation ati ni awọn patikulu to gun."Awọn awari wọnyi n pese awọn ilana apẹrẹ ti o wulo taara lati dinku fifọ patiku ati ipare agbara ni kilasi ti awọn ohun elo" ni onkọwe akọkọ Alice Merryweather, oludije PhD kan ni Ile-iṣẹ Cavendish ati Ẹka Kemistri ti Cambridge.
Gbigbe siwaju, awọn anfani bọtini ti ilana - pẹlu gbigba data iyara, ipinnu patiku ẹyọkan, ati awọn agbara iṣelọpọ giga - yoo jẹ ki iṣawari siwaju sii ti ohun ti o ṣẹlẹ nigbati awọn batiri ba kuna ati bii o ṣe le ṣe idiwọ rẹ.Ilana naa le ṣee lo lati ṣe iwadi fere eyikeyi iru ohun elo batiri, ti o jẹ ki o jẹ nkan pataki ti adojuru ni idagbasoke awọn batiri iran atẹle.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹsan-17-2022