减缓气候变化的交通是一个重要的一步。提高功率、效率和安全的电动汽车,研究人员必须继续开发更好的电池。
全固态锂电池(下面),固态电解质的液体,比传统锂离子电池更安全,因为他们是不易燃,在更高的温度更稳定。他们可能也比锂离子电池能量密度更高,允许更持久的电池在较小的尺寸为便携式电子设备和其他应用程序。
约书亚Gallaway领导的一个研究小组在波士顿东北大学和美国能源部(DOE)的科学家们最近阿贡国家实验室测试如何在SSBs厚影响阴极电化学反应的成分。该团队使用先进的光子源(APS)的资源,美国能源部科学办公室用户设备在阿贡。欧洲杯线上买球他们的发现发表在《ACS能源信件。
全固态电池的设计将如何确定他们的应用程序将和他们如何将优化的前进。
Josh Gallaway,东北大学
Gallaway有关电池三明治——它们是由阳极的一方面,阴极,中间分隔符,电解质的解决方案。当电池提供电力,锂离子从正极流向负极电解液。而下面不需要传统的分隔符,因为阳极和阴极电解液分离,需要厚的阴极。
在这项研究中,Gallaway和他的同事计算电池的浓稠的阴极是由两种材料:硫化物固体电解质称为月球探测科学中心和NMC(镍、锰、钴)阴极活性物质(CAM)。欧洲杯足球竞彩他们改变了这两个材料的成分,所以一些电池80%的凸轮,月球探测科学中心的20%,而其欧洲杯足球竞彩他70%凸轮,凸轮月球探测科学中心30%和40%,60%的月球探测科学中心。然后,他们使用x射线成像和散射在APS beamline 6-BM-A测量六片在阴极和固态电解质。
“如果你把阴极分成片,你想让所有的切片法相同,”Gallaway说。改变成分或阴极厚度可以改变电化学反应发生的地方。
物理学家约翰Gallaway联手Okasinski APS,描述电池的电化学反应。
“当人们研究电池,他们经常在两个终端测量能力。但是有很多复杂结构之间决定电池性能有多好,”Okasinski说。通过使用x射线,渗透到电池材料,研究人员能够无损研究电池的性能在每个地区。欧洲杯足球竞彩
他们发现阴极构成电化学反应如何发生的影响巨大。例如,在一个单边带80%凸轮阴极,阴极片最近的阳极反应,最远的部分反应。但是在一个单边带凸轮阴极70%,最远的部分反应姓和最近的片的反应。
“反应是高度不均匀,我们没有看到一种情况是制服,”Gallaway说。他还指出,这可能导致更快的电池材料的降解。
发现如何反应发生在电池是一个重要的一步为电动汽车设计更好的电池,便携式电子设备和其他应用程序,Gallaway说。“全固态电池的设计将决定他们的应用程序,以及他们如何将优化前进。”
来源:https://www.anl.gov/