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 ti o ni agbara 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 a 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 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