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L'Étude de Nano-Échelle Fournit l'Analyse Pour Développer de Meilleurs Matériaux d'Électrode

Published on September 28, 2012 at 7:29 AM

Par G.P. Thomas

Dans une étude de nano-échelle sur les matériaux de batterie qui sont apparus dans les Lettres Nanoes, une équipe de recherche dirigée par Chongmin Wang du Laboratoire National Du Nord-ouest Pacifique (PNNL) du Département de l'Énergie (DOE), a décrit le mécanisme par lequel le nickel produise une entrave physique qui gêne le transfert d'ion de lithium dans l'électrode, de ce fait diminuant les tarifs de remplissage et déchargeants des matériaux.

Tandis Que le manganèse (bleu) complète ce nanoparticle de batterie régulièrement, les blocs (verts) de nickel dans certaines régions, gênant le bon fonctionnement du matériau. (crédit : Chongmin Wang/PNNL)

Pour trouver la raison derrière le déclin de la capacité d'une batterie après usage répété, l'équipe de recherche a employé la microscopie électronique au Laboratoire de Sciences Moléculaire Environnemental, une installation d'utilisateur de DAINE sur le campus de PNNL, et le Centre National de Laboratoire National de Lawrence Berkeley pour que la Microscopie Électronique observe l'arrangement de différents atomes dans les matériaux d'électrode produits par des chercheurs au Laboratoire National d'Argonne.

Utilisant la technique en trois dimensions de mappage de composition, l'équipe a capturé des images en trois dimensions à haute résolution des matériaux d'électrode faits de nanoparticles posés par oxyde de lithium-nickel-manganèse pour tracer leurs différents éléments. Ces plans ont expliqué la formation des blocs par le nickel à quelques emplacements dans les nanoparticles. Intérieurement, le nickel accumulé sur les RIM des régions plus minuscules a aboubé des textures. Une analyse plus élevée d'agrandissement a indiqué que le nickel a bloqué les tunnels par lequel le transfert d'ion de lithium se produise normalement pendant le remplissage et décharger des batteries. Le mouvement du nickel était meilleur que celui du lithium dans les tunnels, ainsi ayant pour résultat la case.

Les chercheurs ont employé des techniques variées pour produire les nanoparticles. Wang a avisé que l'équipe veut à une découverte une solution pour éliminer la case quelles formes pendant le procédé de production. Pendant la fabrication, plus haut la durée de l'exposition des nanoparticles à la température élevée, plus le nickel d'isolement et abaissent la performance des particules en chargeant et en déchargeant des tests.

L'équipe de recherche planification pour réaliser des essais plus bien controlés pour recenser une technique particulière de production pour fabriquer de meilleures électrodes.

Source : http://www.pnnl.gov

Last Update: 12. December 2013 23:11

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