一个持久的来源问题限制钠的耐久性电池已被研究人员发现康奈尔大学。这对推动21为制造商提供了新的见解圣世纪。
艺术表现的原子在相变洗牌P2(左)和O2(右)阶段,揭示了由operando单粒子x射线衍射在钠电池。图片来源:杰森黄/提供
钠电池被认为是一种很有前途的技术的能源电网,电动汽车和其他应用程序而言,因为他们是由不燃烧的材料丰富,能量密度和功能在寒冷的温度。欧洲杯足球竞彩
然而,化学工程师尚未完善。虽然现代电子产品可以充电的锂离子电池发现成千上万次,大多数的钠电池只能周期的变化的一小部分。
可怜的耐用性是一个特定的原子重组的结果在电池的操作——P2-O2相变,通过电池离子旅游往往障碍晶体结构,最终导致破损。虽然研究人员获得了相变的兴趣,其背后的机制已经很难研究,尤其是在电池操作。
机制的主要方面披露了康奈尔大学组织实验室的Andrej歌手,材料科学与工程助理教授。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球这项研究已经被报道先进能源材料欧洲杯足球竞彩日报》2月1日圣,2022年。博士生杰森黄是第一作者。
研究人员发现,当钠离子移动电池,晶体层在单个粒子的错位上升前层突然P2-O2相变前一致。欧洲杯猜球平台
我们”已经发现了一种新的机制至关重要。在电池充电过程中,原子突然调整和促进,有缺陷的相变。
Andrej歌手,助理教授,材料科学与工程,康奈尔大学欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
团队指出的现象后,发展一个新的x射线成像技术的帮助下康奈尔高能同步源。这使他们注意到,在实时和大规模生产,单粒子的行为在他们的电池样品。欧洲杯猜球平台
意想不到的原子排列是无形的在传统粉末x射线衍射测量因为它需要看到里面单个阴极纳米颗粒欧洲杯猜球平台。前所未有的高通量数据使我们能够揭示微妙,然而关键,机制。
Andrej歌手,康奈尔大学的材料科学与工程,助理教授欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
发现引导研究者提出新的设计选项的钠电池他们使用,他们计划在未来的研究检查项目。一个解决方案是改变化学电池启动战略障碍前粒子有缺陷的过渡阶段,根据黄。欧洲杯猜球平台
黄说,“通过改变过渡金属的比率,在这种情况下,镍和锰。我们可以介绍一些障碍和潜在的减少订购,我们观察到的效应。”
黄说新的表征方法可以利用披露行为在其他纳米粒子系统复杂的阶段,但其最好的应用程序可能仍然在下一代储能技术。
我们推动的前沿钠电池和我们对他们的了解。和使用这些知识来设计更好的电池将有助于解开技术在未来的实际应用。
杰森,研究报告的主要作者和博士生,康奈尔大学
期刊引用:
黄,J . J。等。在电池纳米粒子(2022)障碍动力学相变揭示了Operando单粒子衍射。欧洲杯猜球平台先进能源材料欧洲杯足球竞彩。doi.org/10.1002/aenm.202103521。
来源:https://www.cornell.edu/