Наука и техника
Главная » Энергетика » Энерго Новости » Посмотреть, что делается в заряжаемых батареях

Новая технология позволяет посмотреть, что делается в заряжаемых батареях

посмотреть, что делается в заряжаемых батареях

Новая технология, основанная на мягкой рентгеновской спектроскопии, позволяет посмотреть, что делается в заряжаемых литий-ионных батареях

Новая методика может помочь ученым улучшить материалы используемые в высокопроизводительных Новая технология позволяет посмотреть, что делается в заряжаемых батареях, применяемых для работы электромобилей и другой техники. Данная технология заключается в использовании мягкой рентгеновской спектроскопии, при помощи которой можно измерить то, что раньше никто и никогда не видел: миграцию ионов и электронов в электродах батареи.

Вообще, учёные и раньше пытались найти способ решить эту проблему. Так например, за последние несколько лет, были разработаны несколько способов для изучения изменений в работающем электроде. К ним относятся методы основанные на жестких рентгеновских лучах, электронной микроскопии, нейтронном рассеивании и ядерной магнитно-резонансной томографии. Но большинство из этих методов позволяют отслеживать только структурные изменения. Они не могут непосредственно отслеживать динамику электронов и ионов, что очень важно для понятия и оптимизации производительности батареи.

Новая методика поможет также проанализировать динамику заряда в целом литий-ионном электроде, а не только в отдельных его компонентах. Это очень важно, поскольку электрод батареи представляет собой сложную систему, состоящую из активных материалов, электролита, связующих добавок, которые прикреплены к металлическим коллектором тока.

Новый подход уже дает понимание того, как движутся электроды заряженного литий-ионного аккумулятора. Например, при изучении литий-ионного катода, изготовленного из никеля, марганца и кобальта выяснилось, что его "электрохимическая зарядка" сразу после подачи тока равномерно распределяется между электродами. А вот литий-ионный катод из железа и фосфата преподнес некоторые сюрпризы. Фазовое превращение постепенно начинается около токоприемников, скапливается там и только через несколько часов в батарее начинается сильная равномерная зарядка.

Это противоречит общепринятой точке зрения о процессе зарядки литий-ионных электродов батарей, и говорит о необходимости новых теоретических расчетов и дальнейших экспериментов. Кроме того, сделанное сравнительное исследование показывает полезность мягкой рентгеновской спектроскопии в выявлении динамики заряда в электродах батарей. В конечном счете, изучение динамики зарядов поможет исследователям разработать более качественные материалы для батареи.

Новый метод основан на излучении мягкого рентгена, который очень хорошо взаимодействуют с электронами. Из-за этого, мягкая рентгеновская спектроскопия является идеальной для изучения характеристик батарей, применяемых в автомобилях и смартфонах.

Добавить комментарий