Ang mga tigdukiduki sa US Department of Energy's Energy of Energy National Laboratory adunay usa ka taas nga kasaysayan sa mga nadiskobrehan sa pagpayunir sa natad sa Lithium-ion nga mga baterya. Daghan sa kini nga mga sangputanan alang sa katabang sa baterya, nga gitawag nga NMC, NICEL Mananese ug Cobalt Oxide. Usa ka baterya sa kini nga katod karon ang gahum karon sa Chevrolet Bolt.
Ang mga tigdukiduki sa Argonne nakakab-ot sa lain nga pagkahugno sa NMC nga mga Katol. Ang bag-ong tin-aw nga istruktura sa Team Teatle Partikle makahimo sa baterya nga labi ka lig-on ug luwas, makahimo sa pag-operate sa taas nga mga boltahe ug paghatag mas dugay nga pagbiyahe.
"Kami karon adunay giya nga magamit sa mga tiggama sa baterya aron makahimo ka taas nga pagpit-os, mga utlanan sa mga natunok nga materyales," Khalil Amin, Argonne Stereitus.
"Anaa nga NMC Katyes ang nagpresentar sa usa ka mayor nga gubot alang sa taas nga boltahe nga buhat," ingon ang katabang nga chemist nga si Gauniang Gauniang Gasaiang XU. Uban sa bayad nga pagbisikleta, ang mga pagtulo sa pasundayag paspas nga tungod sa pagporma sa mga liki sa mga natunok nga partikulo. Sulod sa mga dekada, ang mga tigdukiduki sa baterya nangita mga paagi aron maayo ang mga liki.
Usa ka pamaagi sa nangagi gigamit ang gagmay nga mga partikulo sa spherical nga gilangkuban sa daghang gagmay nga mga partikulo. Ang dagkong mga partikulo sa spherical mao ang polycrystalline, nga adunay mga kristal nga mga domen sa lainlaing mga orientasyon. Ingon usa ka sangputanan, ilang gitawag ang mga siyentista nga mga utlanan sa lugas tali sa mga partikulo, nga mahimong hinungdan nga ang baterya sa pag-crack sa usa ka siklo. Aron malikayan kini, ang mga kauban ni XU ug Argonne kaniadto nagpalambo sa usa ka panalipod nga coating coating sa palibot sa matag tipik. Kini nga coating naglibot sa dagkong mga partikulo sa spherical ug gagmay nga mga partikulo sa sulod nila.
Ang isa pa ka paagi aron malikayan ang kini nga matang sa pag-crack mao ang paggamit sa usa ka partikulo nga kristal. Ang mikroskopyo sa elektron sa kini nga mga partikulo nagpakita nga wala silay mga utlanan.
Ang problema alang sa koponan mao nga ang mga Katolihes nga hinimo gikan sa mga adunay sapaw nga polycrystals ug usa ka kristal nga guba pa sa pagbisikleta. Busa, ilang gipahigayon ang daghang pag-analisar sa mga natuman nga mga materyales sa katabang sa Tigpatuman sa Photonte (APS) ug Center alang sa Nanomatanal (CNM) sa US Department of Energy Science Center.
Ang lainlaing mga pag-analisar sa X-Ray gihimo sa lima ka APS Arms (11-BM, 20-BM, 2-ID-D, 11-ID-C ug 34-E). Kini nahimo nga kung unsa ang gihunahuna sa mga siyentista nga usa ka kristal, ingon sa gipakita sa elektron ug X-ray mikroskopy, sa tinuud adunay utlanan sa sulod. Ang pag-scan ug transmission nga mikroskopyo sa elektron sa mga CNMS nakumpirma kini nga konklusyon.
"Kung gitan-aw namon ang kapatagan morphology sa kini nga mga partikulo, ingon og usa ka kristal," ingon ang pisiko nga Wenjun Liu. â� <"但是, 当我们在 APS 使用 一种称为同步加速器 种称为同步加速器 的 技术和其他技术时, 我们发现边界隐藏在内部." â� <"但是, 当当 在 使用 种 称为 同步 加速器 加速器 加速器 的 的 技术 和 其他 时 其他 时, 我们 发现 边界 隐藏 在.""Bisan pa, kung gigamit namon ang usa ka teknik nga gitawag nga Synchrotron X-ray nga lainlain nga mikroskopyo ug uban pang mga pamaagi sa APS, nahibal-an namon nga ang mga utlanan gitago sa sulod."
Mahinungdanon, ang koponan naghimo usa ka pamaagi aron makahimo usa ka mga kristal nga wala'y mga utlanan. Pagsulay sa gagmay nga mga selyula sa kini nga Crystal Katod sa taas nga mga boltahe nagpakita sa usa ka 25% nga pagtaas sa pagtipig sa enerhiya matag usa nga wala'y kapildihan sa 100 nga mga siklo sa pagsulay. Sa kasukwahi, ang mga Katad sa NMC nga gilangkuban sa mga multi-interface nga usa ka kristal o adunay sapaw nga polycrystals nagpakita sa 60% hangtod sa 88% sa parehas nga kinabuhi.
Ang mga kalkulasyon sa scale sa atomic nagpadayag sa mekanismo sa pagkunhod sa Cathode Capacance. Sumala ni Maria Chang, usa ka nanoscientiist sa CNM, mga utlanan ang labi nga nawad-an sa mga atomo nga oxygen kung ang baterya gipasangil sa mga lugar nga layo sa kanila. Kini nga pagkawala sa oxygen modala sa pagkadaot sa siklo sa selyula.
"Ang among mga kalkulasyon nagpakita kung giunsa ang utlanan mahimong mosangput sa oxygen nga gipagawas sa taas nga presyur, nga mahimong mosangput sa pagkunhod sa pasundayag," ingon ni Chan.
Ang pagwagtang sa utlanan nagpugong sa ebolusyon sa oxygen, sa ingon gipauswag ang kalig-on ug kalig-on sa siklo sa katod. Ang mga sukod sa ebolusyon sa Oxygen sa APS ug usa ka advanced nga tinubdan sa Kahayag sa US Department of Energy Berkeley Berkeley National Laboratory nga nagpamatuod niini nga konklusyon.
"Karon kami adunay mga panudlo nga magamit sa mga tiggama sa baterya aron mahimo ang mga natipon nga materyales nga wala'y mga utlanan ug pag-operate sa taas nga presyur," ingon Khalil Amin, Argonne Sersmit. â� <"该指南应适用于 nmc 以外 的 其他正极材料." â� <"该指南应适用于 nmc 以外 的 其他正极材料.""Ang mga panudlo kinahanglan nga mag-aplay sa mga natuman nga materyales gawas sa NMC."
Ang usa ka artikulo bahin sa kini nga pagtuon nagpakita sa enerhiya sa kinaiyahan. In addition to Xu, Amin, Liu and Chang, the Argonne authors are Xiang Liu, Venkata Surya Chaitanya Kolluru, Chen Zhao, Xinwei Zhou, Yuzi Liu, Liang Ying, Amin Daali, Yang Ren, Wenqian Xu , Junjing Deng, Inhui Hwang, Chengjun Sun, Tao Zhou, Ming Du, ug Zonghai Cen. Scientists from the Lawrence Berkeley National Laboratory (Wanli Yang, Qingtian Li, and Zengqing Zhuo), Xiamen University (Jing-Jing Fan , Ling Huang and Shi-Gang Sun) and Tsinghua University (Dongsheng Ren, Xuning Feng and Mingao Ouyang).
Mahitungod sa Argonne Center alang sa nanomatago sa sentro alang sa nanomaterials, usa sa mga sentro sa panukiduki sa US sa Enertise NanayCIDLINARY ALANG SA COMEDISCACTIVINE NANOSCALINE RESEARDIC SEPORTION SA OFFICE SA ESPERATION SA US. Mag-uban, ang NSRCS nagporma usa ka suite sa mga nagpahiangay nga mga pasilidad nga naghatag mga tigdukiduki nga adunay katakus sa estado alang sa paghimo sa mga materyal nga imprastruktura sa ilawom sa National Nanotechlology. Ang NSRC nahimutang sa US Department of Energy National Laboratories sa Argonne, Brookhaven, Lawrence Berkeley, Oak Ridgey, Oak Ridgey, Sandia, ug Los Alamos. Alang sa dugang nga kasayuran bahin sa NSRC DOE, Bisitaha ang HTTPS: // Science .Sti .Gov / US ER - F A NA IE I LIYA SA IE IE S
Ang gigikanan sa US Department of Energy Photon (APS) sa Argonne National Laboratory usa sa labing mabungahon nga gigikanan sa X-ray sa kalibutan. Naghatag ang mga ALS og taas nga X-rays sa usa ka lainlaing mga komunidad sa panukiduki sa syensya sa panukiduki, chemistry, condensosed nga mga pisikal nga pisika, kinabuhi ug pag-resementar. Kini nga mga X-ray sulundon alang sa pagtuon sa mga materyales ug mga istruktura nga biolohiko, kemikal, mga panggawas nga mga sistema sa mga nozzle, nga hinungdanon sa atong nasudnon nga ekonomiya, teknolohiya. ug lawas ang sukaranan sa kahimsog. Matag tuig, kapin sa 5,000 nga mga tigdukiduki ang naggamit sa mga aps aron i-publish ang labaw sa 2,000 nga mga publikasyon nga nagpalihok sa hinungdanon nga mga nadiskubrehan kaysa sa mga tiggamit sa bisan unsang ubang X-ray Research Center. Ang mga siyentipiko sa APS ug mga inhenyero nagpatuman sa mga bag-ong teknolohiya nga mao ang basihan sa pagpalambo sa pasundayag sa mga rectierator ug mga gigikanan sa kahayag. Naglakip kini sa mga aparato sa pag-input nga nakahatag og grabe nga X-Rays nga gipabilhan sa mga tigdukiduki, lente nga nagpunting sa mga instrumento sa X-Rays sa mga instruksyon sa X-Rays sa mga instruksyon sa pag-uswag sa daghang mga marka sa pag-ayo sa mga kantidad sa pag-usisa sa APS.
Kini nga pagtuon gigamit nga mga kapanguhaan gikan sa abante nga gigikanan sa photon, usa ka departamento sa US Department of Science User nga gipadagan sa Opisina sa Energy Larawator alang sa Kontrate National Center sa Science Office of Science Upy Contract Number De-Ac02-06Ch11357.
Ang Argonne National Laboratory naningkamot sa pagsulbad sa mga nagpilit nga mga problema sa syensya sa balay ug teknolohiya. Ingon ang una nga nasyonal nga laboratoryo sa Estados Unidos, si Arbonne nagpahigayon sa pagputol nga sukaranan ug gipadapat nga panukiduki sa halos matag disiplina sa syensya. Ang mga tigdukiduki sa Arbonne nagtrabaho pag-ayo sa mga tigdukiduki gikan sa gatusan nga mga kompanya, unibersidad, ug mga ahensya sa federal, estado nga makatabang kanila nga masulbad ang piho nga mga problema, ug pag-andam sa nasud alang sa usa ka mas maayo nga kaugmaon. Gigamit ni Argonne ang mga empleyado gikan sa kapin sa 60 nga mga nasud ug gipadagan ni Uchicago Argonne, LLC sa US Department of Energy's Office of Science Office of Science.
Ang Opisina sa Science sa US Department of Energy mao ang pinakadako nga tagasuporta sa nasud sa pangunang panukiduki sa pisikal nga syensya, nga nagtrabaho aron matubag ang pipila sa labing makapadasig nga mga isyu sa atong oras. Alang sa dugang nga kasayuran, bisitaha ang https: // enerhiya .gov / Science Seneen.