Tá teicneolaíochtaí stórála fuinnimh atá glan agus éifeachtach riachtanach chun bonneagar fuinnimh in-athnuaite a bhunú.Tá cadhnraí litiam-ian ceannasach cheana féin i bhfeistí leictreonacha pearsanta, agus tá siad geallta d'iarrthóirí le haghaidh stórála iontaofa ar leibhéal greille agus feithiclí leictreacha.Mar sin féin, tá gá le tuilleadh forbartha chun a rátaí muirir agus a saolréanna inúsáidte a fheabhsú.
Chun cuidiú le forbairt cadhnraí den sórt sin a ghearrtar níos tapúla agus a mhairfidh níos faide, ní mór d'eolaithe a bheith in ann na próisis a tharlaíonn laistigh de cheallraí oibriúcháin a thuiscint, chun na teorainneacha ar fheidhmíocht ceallraí a aithint.Faoi láthair, le haghaidh léirshamhlú na n-ábhar gníomhach ceallraí agus iad ag obair, tá gá le teicnící sofaisticiúla X-ghathaithe synchrotron nó micreascópacht leictreoin, rud a d'fhéadfadh a bheith deacair agus costasach, agus is minic nach féidir íomhá a dhéanamh go tapa go leor chun na hathruithe tapa a tharlaíonn in ábhair leictreoid a mhuirearú go tapa a ghabháil.Mar thoradh air sin, tá an dinimic ian ar fhadscála na gcáithníní gníomhacha aonair agus ag rátaí mear-mhuirearaithe a bhaineann le tráchtáil fós gan iniúchadh den chuid is mó.
Tá taighdeoirí in Ollscoil Cambridge tar éis an fhadhb seo a shárú trí theicníc micreascópachta optúla atá bunaithe ar chostas íseal a fhorbairt chun staidéar a dhéanamh ar chadhnraí litiam-ian.Scrúdaigh siad cáithníní aonair Nb14W3O44, atá i measc na n-ábhar anóid luchtaithe is tapúla go dtí seo.Seoltar solas infheicthe isteach sa cheallraí trí fhuinneog gloine beag, rud a ligeann do na taighdeoirí féachaint ar an bpróiseas dinimiciúil laistigh de na cáithníní gníomhacha, i bhfíor-am, faoi choinníollacha réalaíocha neamhchothromaíochta.Léirigh sé seo grádáin tiúchana litiam tosaigh ag gluaiseacht trí na cáithníní gníomhacha aonair, rud a d'eascair brú inmheánach a d'fhág gur bhris roinnt cáithníní.Is fadhb é bristeadh na gcáithníní do chadhnraí, ós rud é go bhféadfadh dícheangal leictreach na blúirí a bheith mar thoradh air, ag laghdú toilleadh stórála na ceallraí.“Tá impleachtaí tromchúiseacha ag imeachtaí spontáineacha den sórt sin don cheallraí, ach níorbh fhéidir iad a fheiceáil i bhfíor-am roimhe seo,” a deir an comhúdar an Dr Christoph Schnedermann, ó Saotharlann Cavendish Cambridge.
Chuir cumais ard-tréchur na teicníochta micreascópachta optúla ar chumas na dtaighdeoirí anailís a dhéanamh ar dhaonra mór cáithníní, rud a léirigh go bhfuil scoilteadh cáithníní níos coitianta le rátaí níos airde delithiation agus i gcáithníní níos faide.“Soláthraíonn na torthaí seo prionsabail deartha atá infheidhme go díreach chun bristeadh cáithníní a laghdú agus maolú ar thoilleadh san aicme seo d’ábhair” a deir an chéad údar Alice Merryweather, iarrthóir PhD ag Roinn na Saotharlainne agus na Ceimice i Cavendish Cambridge.
Ag dul ar aghaidh, beifear in ann iniúchadh breise a dhéanamh ar cad a tharlaíonn nuair a theipeann ar chadhnraí agus conas é a chosc mar thoradh ar phríomhbhuntáistí na modheolaíochta - lena n-áirítear fáil tapa sonraí, taifeach aon-cháithníneach, agus cumais tréchur ard.Is féidir an teicníc a chur i bhfeidhm chun staidéar a dhéanamh ar beagnach aon chineál ábhar ceallraí, rud a fhágann go bhfuil sé ina phíosa tábhachtach den bhfreagra i bhforbairt cadhnraí den chéad ghlúin eile.
Am postála: Meán Fómhair-17-2022