钠电池确实被誉为一个可持续的替代锂离子电池,因为它们是由一个更丰富的资源。然而,钠电池所遇到的一个重要问题:阴极降解迅速在充电。
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一个康奈尔大学主导合作成功地找到一个难以捉摸的机制,可能导致这个degradation-transient晶体缺陷的采用一种新颖的x射线成像技术,允许研究人员记录下短暂的缺陷而使用的电池。
该研究发表在4月14日th2023年,先进能源材料欧洲杯足球竞彩。该研究的第一作者是博士后奥列格Gorobstov。
Andrej歌手,助理教授大卫Croll周年的教员在康奈尔大学工程材料科学与工程系,是项目的领导。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球他的研究小组一直在研究纳米尺度现象在能源和量子材料,经常使用改进operando x射线的工具。欧洲杯足球竞彩
这些方法尤其有用为研究瞬态行为的缺陷,这期间出现暂时离子运输。因此,对他们的生命周期和影响所知甚少。
与来自加利福尼亚大学的研究人员合作,圣地亚哥,雪莉孟教授的带领下,和先进的光子源在美国能源部阿尔贡国家实验室的团队专注于钠-充电电池的组成部分,生产实时3 d快照披露中的形态和原子位移NaxNi1-xMnyO2阴极。
Operando测量是不可或缺的。如果我们看电池之前和之后的第一次充放电循环,我们将没有缺陷。但在行动中,我们看到的缺陷形式和夏枯草,留下可检测的“伤疤”。
Andrej歌手,助理教授,材料科学与工程系,康奈尔大学欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
解释他们所看到的,研究人员调查了金属、错位等缺陷允许韧性材料变形而不破坏。欧洲杯足球竞彩研究人员追踪transient-also称为metastable-imperfections使用冶金的运动建模和定性的预测产生强调移动材料改变和自我修复。
”混乱是一维的晶体缺陷。他们的存在在我们研究的陶瓷阴极是奇怪,和它们的形成机制尚未被理解。我们发现,混乱的形式在瞬变形成反相域边界。这之前的配置是一个新的拼图中,我们希望将有助于我们更好地理解这个重要的缺陷动力学类材料欧洲杯足球竞彩,”Gorobtsov补充道。
研究人员目前正在关注如何洗牌的缺陷与离子相互作用的电池,这一过程称为离子diffusion-a能源输送的关键机制。歌手也强调,混乱的方向显示,颗粒形状是重要的过程;因此,他和他的同事打算研究这种形态是否可以进行调整,以促进或消除混乱。
我们还没有理解扩展电池材料缺陷的作用。欧洲杯足球竞彩几个世纪以来,铁匠缺陷工程金属用于创建更强大和更耐用的材料而不自知。欧洲杯足球竞彩应用陶瓷defect-engineering方法是更具挑战性由于静电电荷的存在。然而,借助新的operando测量和更好的理解机制,我们现在可以开始解决这一挑战。
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斯蒂芬妮Matson 20,硕士的21岁的丹尼尔·魏因斯托克硕士硕士21日,章子怡Wang的19日和调查人员从加州大学圣地亚哥分校,芝加哥大学和阿贡国家实验室的合作者。
美国国家科学基金会资助了这欧洲杯线上买球项研究。
期刊引用:
Gorobtsov, O。等。(2023)。Operando亚稳分层缺陷的相互作用和转换氧化物对钠离子电池。先进能源材料欧洲杯足球竞彩。doi.org/10.1002/aenm.202203654。
来源:https://www.cornell.edu/