Tha sgrùdadh a’ lorg iuchair airson beatha bataraidh a leasachadh: Eadar-obrachadh eadar gràineanan

A rèir aithisgean meadhanan cèin, lorg Feng Lin, àrd-ollamh co-cheangailte ann an Roinn na Ceimigeachd aig Colaiste Saidheans Virginia Tech, agus an sgioba rannsachaidh aige gu bheil coltas gu bheil lughdachadh bataraidh tràth air a stiùireadh le feartan mìrean electrode fa leth, ach às deidh dusanan de chosgaisean Às deidh lùbadh, tha e nas cudromaiche mar a bhios na gràinean sin a’ freagairt ri chèile.

“Tha an sgrùdadh seo a’ nochdadh na dìomhaireachdan a thaobh mar a dhealbhaicheas agus a nì thu dealanan bataraidh airson beatha baidhsagal bataraidh fada, ”thuirt Lin.An-dràsta, tha obair-lann Lin ag obair air ath-dhealbhadh dealanan bataraidh gus ailtireachd dealanach le cosgais luath, cosgais nas ìsle, beatha nas fhaide agus càirdeil don àrainneachd a chruthachadh.

0
Beachd
cruinnich
coltach
teicneòlas
Tha sgrùdadh a’ lorg iuchair airson beatha bataraidh a leasachadh: Eadar-obrachadh eadar gràineanan
GasgooLiu Liting 5小时前
A rèir aithisgean meadhanan cèin, lorg Feng Lin, àrd-ollamh co-cheangailte ann an Roinn na Ceimigeachd aig Colaiste Saidheans Virginia Tech, agus an sgioba rannsachaidh aige gu bheil coltas gu bheil lughdachadh bataraidh tràth air a stiùireadh le feartan mìrean electrode fa leth, ach às deidh dusanan de chosgaisean Às deidh lùbadh, tha e nas cudromaiche mar a bhios na gràinean sin a’ freagairt ri chèile.

“Tha an sgrùdadh seo a’ nochdadh na dìomhaireachdan a thaobh mar a dhealbhaicheas agus a nì thu dealanan bataraidh airson beatha baidhsagal bataraidh fada, ”thuirt Lin.An-dràsta, tha obair-lann Lin ag obair air ath-dhealbhadh dealanan bataraidh gus ailtireachd dealanach le cosgais luath, cosgais nas ìsle, beatha nas fhaide agus càirdeil don àrainneachd a chruthachadh.

Stòr ìomhaigh: Feng Lin

“Nuair a leigeas an ailtireachd electrode le gach gràin fa leth freagairt gu sgiobalta ri comharran dealain, bidh bogsa inneal math againn gus bataraidhean a ghearradh gu sgiobalta,” thuirt Lin.“Tha sinn air bhioran gus ar tuigse a chomasachadh air an ath ghinealach de bhataraidhean cosgais ìseal aig prìs ìosal.”

Chaidh an rannsachadh a dhèanamh ann an co-obrachadh le Saotharlann Luathaiche Nàiseanta SLAC Roinn Cumhachd na SA, Oilthigh Purdue agus Goireas Rèididheachd Synchrotron na h-Eòrpa.Tha Zhengrui Xu agus Dong Ho, com-pàirtichean iar-dhotaireil ann an obair-lann Lin, cuideachd nan co-ùghdaran air a’ phàipear, a’ stiùireadh saothrachadh electrode, saothrachadh bataraidh, agus tomhas coileanaidh bataraidh, agus a’ cuideachadh le deuchainnean X-ray agus mion-sgrùdadh dàta.

“Is e na blocaichean togail bunaiteach na gràineanan sin a tha a’ dèanamh suas dealanan bataraidh, ach nuair a thèid an sgèileadh suas, bidh na gràinean sin ag eadar-obrachadh le chèile, ”thuirt neach-saidheans SLAC Yijin Liu, fear aig Stòr Solas Rèididheachd Stanford Synchrotron (SSRL).“Ma tha thu airson bataraidhean nas fheàrr a dhèanamh, feumaidh fios a bhith agad mar a chuireas tu gràineanan ri chèile.”

Mar phàirt den sgrùdadh, chleachd Lin, Liu agus co-obraichean dòighean lèirsinn coimpiutair gus sgrùdadh a dhèanamh air mar a bhios na mìrean fa leth a tha a’ dèanamh suas dealanan bataraidhean ath-thagraidh a’ briseadh sìos thar ùine.Is e an amas an turas seo sgrùdadh a dhèanamh chan ann a-mhàin air mìrean fa leth, ach cuideachd air na dòighean anns am bi iad ag obair còmhla gus beatha bataraidh a leudachadh no a lughdachadh.Is e an amas mu dheireadh dòighean ùra ionnsachadh gus beatha dealbhadh bataraidh a leudachadh.

Mar phàirt den sgrùdadh, rinn an sgioba sgrùdadh air catod bataraidh le X-ghathan.Chleachd iad tomagrafaidheachd X-ray gus dealbh 3D ath-chruthachadh de chatod a’ bhataraidh às deidh diofar chuairtean cosgais.Gheàrr iad an uairsin na dealbhan 3D seo ann an sreath de sliseagan 2D agus chleachd iad dòighean lèirsinn coimpiutair gus na gràineanan aithneachadh.A bharrachd air Lin agus Liu, bha an sgrùdadh a’ toirt a-steach neach-rannsachaidh iar-dhotaireil SSRL Jizhou Li, àrd-ollamh innleadaireachd meacanaigeach Oilthigh Purdue Keije Zhao, agus oileanach ceumnaiche Oilthigh Purdue Nikhil Sharma.

Aig a’ cheann thall chomharraich an luchd-rannsachaidh còrr air 2,000 gràinean fa leth, a’ tomhas chan e a-mhàin feartan mìrean fa leth leithid meud, cumadh, agus garbh an uachdar, ach cuideachd feartan leithid cho tric sa bha na gràineanan ann an conaltradh dìreach ri chèile agus mar a dh’ atharraich na gràineanan cumadh.

An ath rud, choimhead iad air mar a dh’ adhbhraich gach togalach na gràineanan a bhriseadh sìos, agus lorg iad, às deidh 10 cuairtean cosgais, gur e na feartan as motha feartan nam mìrean fa leth, a’ toirt a-steach cho spherical a bha na gràineanan agus an co-mheas de mheud mìrean gu farsaingeachd uachdar.Às deidh 50 cearcall, ge-tà, dh’ adhbhraich feartan paidhrichean is buidhne lobhadh nam mìrean - leithid dè cho fada bho chèile a bha an dà ghràin, dè an ìre a dh’ atharraich an cumadh, agus an robh an aon stiùireadh aig na gràineanan cumadh ball ball-coise nas fhaide.

“Chan e a-mhàin am mìrean fhèin an adhbhar a-nis, ach an eadar-obrachadh gràin-ghràin," thuirt Liu.Tha an lorg seo cudromach oir tha e a’ ciallachadh gun urrainn do luchd-saothrachaidh dòighean a leasachadh gus smachd a chumail air na feartan sin.Mar eisimpleir, is dòcha gum bi e comasach dhaibh raointean magnetach no dealain a chleachdadh A’ co-thaobhadh nam mìrean fada ri chèile, tha na co-dhùnaidhean as ùire a’ nochdadh gun leudaich seo beatha bataraidh. ”

Thuirt Lin: “Tha sinn air a bhith a’ dèanamh sgrùdadh dian air mar a bheir sinn air bataraidhean EV obrachadh gu h-èifeachdach fo chumhachan cosgais luath agus teòthachd ìosal.A bharrachd air a bhith a 'dealbhadh stuthan ùra a dh' fhaodadh cosgaisean bataraidh a lùghdachadh le bhith a 'cleachdadh stuthan amh nas saoire agus nas pailte, an obair-lann againn Tha oidhirp leantainneach air a bhith ann cuideachd gus giùlan bataraidh a thuigsinn air falbh bho chothromachadh.Tha sinn air tòiseachadh a’ sgrùdadh stuthan bataraidh agus am freagairt do àrainneachdan cruaidh.”


Ùine puist: Giblean-29-2022