АҚШ Энергетика министрлігінің (DOE) зерттеушілері Аргон ұлттық зертханасында литий-ион аккумуляторларында ізашар болып табылатын жаңалықтар бар. Бұл нәтижелердің көпшілігі NMC, Nickel марганеці және кобальт оксиді деп аталатын катодты катодты катодқа арналған. Осы катод қосылған батарея қазір Chevrolet болтын береді.
Аргонның зерттеушілері NMC катодтарындағы тағы бір серпіліске қол жеткізді. Команданың катодты катодты жаңа құрылымы батареяны берік және қауіпсіз, өте жоғары кернеулерде жұмыс істей алады және ұзақ сапар шегуге қабілетті болуы мүмкін.
«Қазір бізде батарея өндірушілері жоғары қысымды, жиексіз катод материалдарын,« Халил Амин, Аргонның)
«Қолданыстағы ҰМО катодтары жоғары кернеулі жұмыс үшін үлкен кедергі келтіреді», - деді Химик Гимик Гуилианг С.М. Зарядтау-разряд велосипедімен, тиімділік катод бөлшектеріндегі жарықтардың пайда болуына байланысты тез төмендейді. Ондаған жылдар бойы батареяны зерттеушілер осы жарықтарды жөндеудің жолдарын іздеді.
Бұрынғы бір әдіс көптеген кішігірім сфералық бөлшектерден тұрады. Үлкен сфералық бөлшектер - бұл әр түрлі бағыттардың кристалды домендері бар поликристалды. Нәтижесінде, олар ғалымдар бөлшектер арасындағы астық шекараларын атайды, бұл цикл кезінде батареяның жарылып кетуіне әкелуі мүмкін. Бұған жол бермеу үшін XU және Argonne әріптестері бұрын әр бөлшектердің айналасында қорғаныс полимерлі жабын жасады. Бұл жабық үлкен сфералық бөлшектер мен олардың ішіндегі кішігірім бөлшектерді қоршайды.
Мұндай крекингтен аулақ болудың тағы бір әдісі - бір кристалды бөлшектерді қолдану. Бұл бөлшектердің электронды микроскопиясы олардың шекаралары жоқ екенін көрсетті.
Команда мәселесі велоспорт кезінде қапталған поликристалдардан жасалған катодтар мен жалғыз кристалдардан жасалған. Сондықтан олар катодты катодты материалдарға кеңейтілген талдау жүргізді, олар АҚШ Энергетикалық Аргонна ғылыми орталығының АҚШ-тың озық фотон көздеріне (APS) және наноматериалдар орталығында (CNM) (CNM) (CNM).
Әр түрлі рентгендік талдаулар бес AP ARS ARMS-де жүргізілді (11-BM, 20-BM, 2-ID-D, 11-ID-C және 34-ID-C және 34-ID-E). Бұл ғалымдар біртұтас кристал болғанын электронды және рентген микроскопиясында көрсетілгендей, оның ішінде шекара болды. Сканерлеу және беру CNM-дің электронды микроскопиясы осы қорытындыды растады.
«Біз осы бөлшектердің беткі морфологиясына қараған кезде олар бірыңғай кристалдарға ұқсады», - деді физика Вэнджун Лю. â� <«但是, 当我们在, 当我们在 aps 使用一种称为同步加速器 x 射线衍射显微镜的技术和其他技术时, 我们发现边界隐藏在内部.» â� <«但是, 当 在 在 在 使用 使用 使用 种 称为 称为 同步 同步 同步 加速器 加速器 加速器 显微镜 的 显微镜 的 的 的 的 的 的时时, 我们 发现 边界 在 在.»«Алайда, біз Synchrotron рентгендік рентгендік дифракция және APS-те басқа әдістерді қолданған кезде, біз шекаралардың ішінде жасырылғанын білдік.
Маңыздысы, команда біртұтас кристалдарды шекарасыз өндіру әдісін жасады. Өте жоғары кернеулермен кішкентай жасушаларды сынау 100-ден астам сынақ циклінің мөлшеріне шығындармен энергия сақтау көлемінің 25% -на өскенін көрсетті. Керісінше, көп интерфейстерден тұратын NMC катодтары бірыңғай кристалдардан немесе қапталған поликрицтерден тұратын катодтардың бір өмір бойы 60% -дан 88% -ға дейін төмендеуі байқалды.
Атомдық шкала бойынша есептеу катод сыйымдылығын азайту механизмін ашады. Мария Чангтың айтуынша, CNM-де наноцентизатор, шекаралар оттегі атомдарын жоғалтады, егер батареялар олардан алыстаған жерлерге қарағанда зарядталған кезде оттегі атомдарын жоғалтуы мүмкін. Оттегінің жоғалуы жасуша циклінің тозуына әкеледі.
«Біздің есептеулеріміз шекараның қаншалықты жоғары қысыммен босатылуына әкелуі мүмкін екенін көрсетеді, бұл төмендетілген өнімділікке әкелуі мүмкін», - деді Чан.
Шекараны жою оттегі эволюциясының алдын алады, осылайша катодтың қауіпсіздігі мен циклдік тұрақтылығын арттырады. Оттегі эволюциясы APS арқылы өлшеу және АҚШ Энергетикалық лоуренс департаментінің жоғары қаратылған көзі Беркли ұлттық зертханасында осы қорытынды растайды.
«Қазір бізде батарея өндірушілері шекарасы жоқ катодты материалдарды жасауға және жоғары қысыммен жұмыс істеуге арналған нұсқаулық бар», - деді Халил Амин, Аргонның мүшесі. â� <«该指南应适用于 nmc 以外的其他正极材料». â� <«该指南应适用于 nmc 以外的其他正极材料».«Нұсқаулық NMC-ден басқа катодты материалдарға қолдануы керек.»
Осы зерттеу туралы мақала табиғат журналы болып шықты. Аргонның авторлары Сюрг, Лю және Чангтан басқа, Венката Суря Чайтаня Коллуру, Юнвей, Юли, Юли Лю, Юньг Ю., Юньг, джин Зонхай Чен. Лоуренс Беркли ұлттық зертханасының ғалымдары (Ванли Янг, Цинниялық ли және Zgging Zhuo), Сямен университеті (Цзинг-Цзян желдеткіші, Линг-Гуанг және Ши-Ганг күн) және Цинхуа университеті (Донгшенн Рэд, Хунинг Фен және Минга Оуанг).
Аргонның наноматериалдар орталығы туралы Наноматериалдар орталығы туралы, АҚШ-тың Энергетикалық нанотехнология ғылыми орталықтарының бірі, АҚШ Энергетика басқармасы Департаментті «Наноскале» зерттеу жөніндегі ұлттық зерттеуші мекемесі. Біз бірге, NSRC құрамында зерттеушілерді наноскале материалдарын дайындаған, өңдеу, сипаттау және модельдеу үшін заманауи мүмкіндіктермен қамтамасыз ететін қосымша қондырғылар жиынтығын қалыптастырады және ұлттық нанотехнологиялық бастама бойынша ең ірі инфрақұрылымдық инвестицияларды ұсынады. NSRC АҚШ Энергетикалық ұлттық зертханалар бөлімінде, Аргондағы, Брукхафен, Лоуренс Беркли, емен жотасы, Сандия және Лос-Аламо қалаларында орналасқан. NSRC DOE туралы қосымша ақпарат алу үшін HTTPS: // Science .gost // er - f A er - f A c Мен IE S / US er - f A C i l, яғни IE s ee s - it-it.
АҚШ Энергетика министрлігі Аргон ұлттық зертханасында ART Photon Source (APS) дереккөзі (APS) әлемдегі ең жемісті рентген көздерінің бірі болып табылады. APS материалтану, химия, конденсацияланған физика, өмірлік және қоршаған ортаны қорғау саласындағы ғылыми-зерттеу және қолданбалы зерттеулердегі әр түрлі ғылыми қоғамдастыққа жоғары қарқынды рентгендік рентгендік рентгендік рентгені ұсынады. Бұл рентген сәулелері материалдар мен биологиялық құрылымдарды, элементтерді, химиялық, магниттік және электрондық мемлекеттерді, химия, химиялық, магниттік және электрондық мемлекеттердің таралуы және барлық түрдегі инженерлік маңызды инженерлік жүйелер, сонымен қатар батареялардан, бұл біздің ұлттық экономика, технологиялар үшін өте маңызды. дене денсаулық негізі. Жыл сайын 5000-нан астам зерттеуші кез-келген басқа рентгендік ғылыми-зерттеу орталығының пайдаланушыларына қарағанда маңызды ашылулар және маңызды биологиялық ақуыз құрылымдарын егжей-тегжейлі жариялайды. APS ғалымдары мен инженерлері инновациялық технологияларды енгізуде, бұл үдеткіштер мен жарық көздерінің жұмысын жақсартуға негіз болып табылады. Оған X-Rates, x-rades-тің бірнеше нанометрлеріне, x-Rays-тің көптеген нанометрді бағалайтын, x-Rays-тің құрамына кіретін құралдарды қамтитын енгізу құрылғылары кіреді.
Бұл зерттеу Shollown Photon Source көздерінен, АҚШ Энергетика басқармасынан, АҚШ Энергетика басқармасынан АҚШ Энергетика басқармасынан АҚШ Энергетика орталығының АҚШ-тың Энергетика министрлігінің АҚШ-тың Ғылым басқармасы үшін De-AC02-06Ch11357 басқарды.
Аргонна ұлттық зертханасы отандық ғылым мен техниканың өзекті мәселелерін шешуге тырысады. Америка Құрама Штаттарындағы алғашқы ұлттық зертхана ретінде Аргонна кез-келген ғылыми пәндерде заманауи және қолданбалы зерттеулер жүргізеді. Аргонна зерттеушілері жүздеген компаниялардың, университеттердің, университеттердің, университеттердің және федералды, мемлекеттік және муниципалды агенттіктердің зерттеушілерімен тығыз жұмыс істейді, оларға нақты мәселелерді шешуге, бізге ғылыми жетекшілік етуге және ұлтты болашаққа дайындық жүргізеді. Аргонна 60-тан астам елден жұмыс істейді және АҚШ Энергетика басқармасы Департаментінің UCHICAGO ARGONNE, ЖШС жұмыс істейді.
АҚШ Энергетика департаментінің ғылымдары басқармасы - бұл біздің заманымыздың кейбір маңызды мәселелерін шешу үшін жұмыс істейтін физика ғылымдары саласындағы негізгі зерттеулердің ұлттық құрметі. Қосымша ақпарат алу үшін HTTPS: // ENERGY .gov / Science Incations.