Vlakja e baterisë është e arsyeshme për karikim të shpejtë ose jo "vrasës i baterisë"

Autori :Iflowpower - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

Sipas raporteve, një hulumtim i fundit mbi grimcat mikro-të vogla të elektrodave të baterisë litium-jon në NASTRACE, bateria ngarkohet shpejt dhe më pas përdoret për konsum të shpejtë të energjisë me fuqi të lartë, dëmtimi i baterisë mund të mos jetë aq i keq sa studiuesit dhe përfitimet e ngarkimit të ngadaltë dhe konsumit të energjisë gjithashtu mund të ekzagjerohen. Rezultatet e këtij studimi sfiduan baterinë "super karikuese" sesa karikimin e ngadaltë të elektrodave, siç kërkohet nga Universiteti Stanford dhe Laboratori Kombëtar i Përshpejtimit SLAC i Universitetit të Stanfordit (SIMES). Ata gjithashtu përfaqësojnë shkencëtarët ose mund të ndryshojnë elektrodën e baterisë ose të ndryshojnë metodën e karikimit për të rritur jetëgjatësinë e baterisë.

“Detajet e procesit kimik që ndodhin gjatë elektrodave gjatë karikimit dhe shkarkimit janë vetëm një nga faktorët e shumtë të jetëgjatësisë së baterisë, por ky faktor nuk është kuptuar plotësisht përpara këtij studimi”, tha autori i avancuar i kërkimit, Shkenca Materiale i Universitetit Stanford dhe asistent profesor i Shkollës së Inxhinierisë, SiMes. “Zbuluam një perspektivë të re që studion plakjen e baterive. "Këto rezultate kërkimore mund të aplikohen drejtpërdrejt në shumë bateri moderne komerciale litium-jon, okside dhe elektroda grafiti.

Ky studim u publikua më 14 shtator "Materialet Natyrore". Ekipi hulumtues përfshin gjithashtu bashkëpunëtorë hulumtues nga MIT e SHBA, Laboratori Kombëtar Sandia i Shteteve të Bashkuara, Teknologjia Samsung Top Koreja e Jugut dhe Laboratori Kombëtar Amerikan Lawrence Berkeley. Një arsye e rëndësishme për të vëzhguar humbjen e baterisë jonike në bateri është zgjerimi dhe tkurrja kur jonet absorbohen dhe lëshohen në elektrolit gjatë karikimit dhe shkarkimit.

Në këtë studim, shkencëtarët studiuan elektroda pozitive të përbëra nga miliardë nanogrimca hekuri fosfat litium. Nëse shumica ose të gjithë jonet janë aktivë për të marrë pjesë në ngarkimin dhe shkarkimin, ata do të thithin dhe çlirojnë jonet në mënyrë relativisht të njëtrajtshme. Sidoqoftë, nëse vetëm një pjesë e vogël e grimcave thithin të gjitha jonet, ato kanë më shumë gjasa të këputen dhe të dëmtohen, duke zvogëluar jetën e baterisë.

Karakteristikat dhe sjelljet e nanogrimcave janë në konflikt me njëra-tjetrën. Për të hetuar më tej të vërtetën, studiuesit kanë bërë bateri të vogla monedhash, të cilat përdorin rryma të ndryshme për t&39;i karikuar dhe i ndajnë shpejt dhe e shpëlajnë montimin për të parandaluar procesin e karikimit/shkarkimit. Shkencëtarët pasues i prenë elektrodat shumë hollë dhe i dërguan në Laboratorin Kombëtar të Berkeley me linjat intensive X të përshpejtuesit të avancuar të sinkronizimit të burimit të dritës.

Inspektim i ri i shkarkimit të shpejtë "Ne mund të studiojmë mijëra nanogrimca të elektrodave dhe të bëjmë fotografi të fazave të ndryshme gjatë karikimit dhe shkarkimit," tha autori kryesor i studimit, Universiteti i Stanfordit, Li Yiyang (Yiangli). “Ky studim është hetimi i parë i detajuar dhe gjithëpërfshirës i procesit të ngarkimit dhe shkarkimit në kushte të ndryshme ngarkimi dhe shkarkimi. “Duke analizuar të dhënat duke përdorur kërkimin dhe zhvillimin e MIT, studiuesit kanë gjetur vetëm një pjesë të vogël të nanogrimcave që thithin dhe çlirojnë jonet gjatë karikimit, edhe nëse ky proces ndodh shumë shpejt.

Sidoqoftë, kur bateria shkarkohet, ndodhin gjëra interesante: pasi shkalla e shkarkimit ka më shumë se një kufi i caktuar, gjithnjë e më shumë grimca fillojnë të sinkronizojnë jonin, shndërrohen në një më të unifikuar, më pak dëmtim deri në më pak. Kjo tregon se shkencëtarët mund të jenë në gjendje të shtrembërojnë materialin e elektrodës ose këtë proces për të siguruar jetëgjatësi më të gjatë të baterisë ose ritme më të shpejta të karikimit dhe shkarkimit. Sipas Li, hapi tjetër është të vësh në punë elektrodën e baterisë për qindra apo edhe mijëra cikle për të simuluar botën reale.

Shkencëtarët shpresojnë të bëjnë një fotografi të baterisë gjatë karikimit dhe shkarkimit, duke mos e ndërprerë këtë proces dhe duke mos ndarë komponentët e baterisë. Kjo duhet të jetë më realiste dhe ky proces mund të kryhet në përshpejtuesin sinkron, siç është burimi i dritës së rrezatimit të përshpejtuesit sinkron ALS ose SLAC Stanford. Li tha gjithashtu se ekipi hulumtues po punon ngushtë me komunitetin industrial, duke hetuar se si këto gjetje do të zbatohen në fushat e transportit dhe produkteve elektronike të konsumit.

Ky studim mori Projektin Global të Zhvillimit të Inovacionit të Teknologjisë Top Samsung të Koresë së Jugut, Kolegjit Inxhinierik Stanford dhe Akademisë së Energjisë Prestocate, Projektit të Dizajnit të Materialeve të Aplikimit të Energjisë Samsung-Mit dhe Mbështetjes së Fondit për Departamentin e Energjisë të SHBA-së. .