Lekolînwan li Wezareta Enerjiyê ya Enerjiyê (DOE) Laboratoriya Neteweyî ya Argonne xwedan dîrokek dirêj a kifşên pêşeng di warê Lithium-ion ion de ne. Piraniya van encaman ji bo kategoriya batterê ne, bi navê NMC, Nickel Manganese û Oxide Cobalt. Batteryek bi vê katotîyê re niha zengilên chevrolet hêz dike.
Lekolînwanên Argonne di katodên NMC de serfiraziyek din bi dest xwe xistine. Tîmê kategoriya kevnare ya pisîk a tîmê dikare batterê dirêjtir û ewletir bike, dikare di voltajên pir zêde de kar bike û rêzikên rêwîtiya dirêjtir peyda bikin.
"Naha em rêbernameyên ku hilberînerên batterê dikarin bikaribin bikar bînin da ku materyalên kategoriyê, bê sînor bikar bînin," Xelîl Amîn, Heval Argonne Emeritus.
"Katodên heyî yên NMC ji bo xebata voltaja bilind astengiyek girîng dikin," got arîkarê kîmyewî Gûzg xu. Bi çîkolata barkirinê, performansê bi lez û bez ji ber avakirina şiklên di parçeyên katodê de diqulipîne. Bi dehsalan, lêkolînerên batterê li rêyên tamîrkirina van şikestinê digerin.
Di paşerojê de yek rêbazek di paşerojê de parçeyên spherîkî yên piçûk ên ku ji gelek parçeyên piçûktir pêk tê bikar anîn. Parçeyên mezin ên spherîkî polycrystalline in, bi domên crystalline ên ji cûrbecûr cûrbecûr. Wekî encamek, wan hene ku zanyaran bi sînorên genimê di navbera parçeyan de dibêjin, ku dikarin di dema çîkolata de hilweşînin. Ji bo pêşîgirtina vê yekê, hevkarên Xu û Argonne berê pêşkeftina polîmek parastinê ya li dora her perçê li dora xwe pêşve xistin. Ev koçber parçeyên mezin ên spherîkî û parçeyên piçûktir di hundurê wan de dorpêç dike.
Rêyek din ku ji vî rengî şikestinê dûr bikeve ev e ku meriv perçeyên yekcar ên kristal bikar bîne. Mîkroskopiya elektronan ya van perçeyan nîşan da ku wan sînorên wan tune.
Pirsgirêka tîmê ev bû ku katodên ku ji policrystals-ên hevrandî hatine çêkirin û kristên yekane hîn jî di dema çîkolata de hatine şikandin. Ji ber vê yekê, wan analîzên berfireh ên van materyalên katodê li ser çavkaniya pêşkeftî (APS) û navendê ji bo Nangater (CNM) li Navenda Enerjiya Argonne Energonne (CNM) pêk anîn.
Analîzên cihêreng ên X-Ray li ser pênc çekên ApS (11-BM, 20-BM, 2-ID-D, 11-ID-C û 34-ID-E). Derket holê ku kîjan zanyar difikirîn, wekî ku ji hêla elektron û Mîkroskopiya X-Ray ve hatî xuyang kirin, bi rastî di hundurê hundur de sînorek hebû. Scron û veguhastina Mîkroskopiya Elektronîk a CNMS vê encamê piştrast kir.
"Dema ku me li morfolojiya erdê li van perçeyan mêze kir, wan mîna kristiyan yekcar xuya dikir," got fîzîkîstî wenjun liu. â� <", 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, 当当在在在 使用使用 称为同步同步 x 射线 显微镜 的 技术 和 其他其他, 我们 发现 发现 隐藏 在. ""Lêbelê, dema ku me teknîkek bi navê Synchrotron X-ray bi navê Microskopî û teknîkên din ên li APS-ê bikar anîn, me dît ku sînor di hundurê xwe de veşartî bûn."
Ya girîng, tîm rêbazek pêşve xistiye da ku kristên yekane bê sînor hilberîne. Testkirina hucreyên piçûk ên bi vê katodên yek-kristal re di voltajên pir zêde de 25% zêdebûna hilanîna enerjiyê ya li ser yekîneya yekîneyê ya bi hema hema di performansê de li ser 100 cycles ceribandin. Berevajî vê, katodên NMC-ê ji crystalên pir-interface an polycrystalên hevgirtî yên ku ji% 60% ji% 88% li ser heman temenê dirêjtir nîşan dan.
Hesabên pîvana atomê mekanîzmaya kêmkirina kapasîteya katodê eşkere dike. Li gorî Maria Chang, nanoscientist li CNM, sînoran mimkûn e ku dema ku batter ji deverên din ji wan dûr e, ji deverên din ji wan dûr bixe. Ev windabûna oksîjenê diçe dabeşkirina cycle hucreyê.
"Hesabên me destnîşan dikin ka sînorê çawa dikare bibe sedema serbestberdana oksîjenê, ku dikare bibe sedema kêmkirina performansê," Chan got.
Girêdana sînorê pêşî li pêşveçûna oksîjenê digire, bi vî rengî aramiya ewlehiyê û cyclicî ya katodê baştir dike. Pîvana pêşveçûnê ya Oxygen bi aps û çavkaniyek ronahiyek pêşkeftî li Wezareta Enerjiyê ya Amerîkayê Labelê Neteweyî ya Berkeley vê encamê piştrast bike.
"Naha em rêwerzan hene ku hilberînerên batterê dikarin bikar bînin da ku materyalên katodê yên ku ti sînor tune bikin û di zexta bilind de xebitînin," got Xelîl Amîn, Argonne, Heval Emeritus. â� <"该指南应适用于 NMC." â� <"该指南应适用于 NMC.""Divê rêbernameyên ji bo NMC-yê ji nû ve materyalên katodê bicîh bikin."
Gotarek di derbarê vê lêkolînê de di enerjiya xwezayê ya kovarê de xuya bû. Wekî din Xu, Amîn, Liu û Chang, Agirên Argonne, Venkata Surya Chaitanya Kollrou, Wenqian Xu, Wenqian Xu, Wenjian Xu, Chengjun Sun, Tao Zhou, Ming Du, Ming Du, Ming Du, Zonghai Chen. Zanyarên ji Lawrence Berkeley Laboratoriya Neteweyî ya Berkeley (Wanli Yang, Qingtian Li, Zanîngeha Xiamen (Jing-Jing, Ling Huang û Shi-Gang Sun) û Zanîngeha Tsinghua (Dongsheng Ren, Xuning Feng and Mingao Ouyang).
Di derbarê Navenda Argonne de ji bo NanoMaterials navendê navendên Lêkolînên Lêkolînê yên Enerjiyê, yek ji wan saziya bikarhênerê ya Neteweyî ya Neteweyî ye, ji bo Lêkolîna NanoScale ya Navneteweyî ya ku ji hêla Wezareta Enerjiya Amerîkî ve hatî piştgirî kirin. Bi hev re, NSRC suîtek ji sazûmanên temamker ên ku lêkolînerên bi kabilîmasyonên dewletê yên ji bo çêkirina, pêvajoyê, karakter û modelkirina materyalên nanoscale peyda dikin û di bin destpêka Neteweyî ya Initiativê Neteweyî de temsîl dikin. NSRC li Wezaratora DYE ya Labunne, Brookhaven, Lawrence Berkeley, Brookhaven, Lawrence Berkeley, Oak Ridge, Sandia, û Los Alamos. Ji bo bêtir agahdarî li ser NSRC DOE, Serdana HTTPS: // Zanistî .Si.
Wezareta DYE ya Enerjiyê ya Enerjiyê ya Enerjiyê (APS) li Laboratoriya Neteweyî ya Argonne yek ji çavkaniyên X-Ray ên herî hilberîner li cîhanê ye. APS X-rayên X-ray ji civaka lêkolînê ya cihêreng di materyalên zanistî de, kîmya, fîzîkî, jiyan û zanistên jîngehê, û lêkolîna serlêdanê peyda dike. Van x-ray ji bo xwendina materyal û strukturên biyolojîkî îdeal in, û pergalên kîmyewî, magnetîkî yên elektronîkî, ji nozikên înternetê yên teknîkî, yên ku ji bo aboriya neteweyî, teknolojiyê girîng in. û laşê bingeha tenduristiyê. Her sal, zêdetirî 5,000 lêkolînkeran ji 2,000 weşanxane bi kar anîn da ku ji bikarhênerên pêşbaziya proteînasyona biyolojîkî ya girîng bêtir ji bikarhênerên din ên lêkolînê yên X-ray re ragihînin. Zanyar û endezyarên APS-ê teknolojiyên nûjen bicîh dikin ku bingeha başkirina performansa lezgîn û çavkaniyên ronahiyê ne. Ev amûrên têketinê yên ku ji hêla lêkolîneran, lensên ku x-rayan ve têne xuyang kirin, amûrên ku bi rengên x-ê ve têne pêşwazîkirin, û berhevkirin û rêvebirina Kifşkirina APS-ê, vekolînên daneyên APS-ê hilberînin.
Ev lêkolîn çavkaniyên ji çavkaniya pêşkeftî ya Ofîsa Enerjiyê ya Navenda Enerjiyê ya Navenda Enerjiyê ya Enerjiyê ji hêla Laboratoriya Neteweyî ya Argonne ve ji bo Wezareta Enerjiyê ya DYE ya Zanistî di bin Hejmara Peymanê de-AC02-06CH11357.
Laboratûara Neteweyî ya Argonne hewl dide ku pirsgirêkên zextê yên zanist û teknolojiya navxwe çareser bike. Wekî ku laboratûara yekem a neteweyî ya li Dewletên Yekbûyî, Argonne di rastiyê de her dîsîplîna zanistî ya birêkûpêkî ya bingehîn pêk tîne. Lekolînwanên Argonne ji hêla lêkolînerên bi sedan pargîdan, zanîngeh, û saziyên federal, û şaredariyê ve ji nêz ve dixebitin da ku ji wan re bibin alîkar, pêşengiya serokatiya zanistî, û netewek ji bo pêşerojek baştir amade bikin. Argonne ji karmendan ji zêdetirî 60 welatan kar dike û ji hêla Uchicago Argonne, LLC ya Wezareta DYE ya Enerjiya Amerîkî ve tê rêve kirin
Ofîsa Zanistiya Enerjiyê ya DYE ya Neteweyî ya lêkolîna bingehîn a lêkolîna bingehîn a di zanistên laşî de ye, dixebitin ku hin pirsgirêkên herî çapê yên dema xwe bidin. Ji bo bêtir agahdarî, serdana HTTPS: // enerjî .gov / zanist Ience.