Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

De Studie van de nano-schaal Verstrekt Inzicht om de Betere Materialen van de Elektrode Te Ontwikkelen

Published on September 28, 2012 at 7:29 AM

Door G.P. Thomas

In een nano-schaalstudie over batterijmaterialen die in Nano Brieven verschenen, heeft een onderzoeksteam dat door Chongmin Wang van het Vreedzame Nationale Laboratorium van het Noordwesten van (PNNL) het Ministerie van Energie wordt geleid (DOE), het mechanisme beschreven waardoor het nikkel tot een fysieke barrière leidt die lithium ionenoverdracht in de elektrode belemmert, waarbij het laden is verminderd en tarieven materialen worden gelost.

Terwijl (het blauwe) mangaan deze batterij nanoparticle gelijk invult, nikkel (groene) massa's in bepaalde gebieden, die zich in de vlotte verrichting van het materiaal mengen. (krediet: Chongmin Wang/PNNL)

Om de reden achter de daling van de capaciteit van een batterij na herhaald gebruik te vinden, gebruikte het onderzoeksteam elektronenmicroscopie bij het Milieu Moleculaire Laboratorium van Wetenschappen, een de gebruikersfaciliteit van DOE op de campus van PNNL, en het Nationale Centrum van het Nationale Laboratorium van Lawrence Berkeley voor Elektronenmicroscopie om de regeling van verschillende atomen in de elektrodenmaterialen waar te nemen die door onderzoekers bij Nationaal Laboratorium Argonne worden gecreeerd.

Gebruikend de driedimensionele techniek van de samenstellingsafbeelding, ving het team high-resolution driedimensionele beelden van de elektrodenmaterialen die van lithium-nikkel-mangaan oxyde gelaagd nanoparticles om hun individuele elementen in kaart te brengen worden gemaakt. Deze kaarten toonden de vorming van massa's door nikkel aan bij sommige plaatsen in nanoparticles. Intern, synchroniseerde het nikkel dat op de randen van kleinere gebieden wordt geaccumuleerd korrels. Een hogere vergrotingsanalyse openbaarde dat het nikkel de kanalen blokkeerde waardoor de lithium ionenoverdracht normaal tijdens het laden en het lossen van batterijen voorkomt. De beweging van het nikkel was beter dan dat van het lithium in de kanalen, zo resulterend in het blok.

De onderzoekers gebruikten diverse technieken om nanoparticles te veroorzaken. Wang informeerde dat het team aan een vondst een oplossing wil om het blok te elimineren dat zich tijdens het productieproces vormt. Tijdens hogere vervaardiging, isoleerde de duur van de blootstelling van nanoparticles aan op hoge temperatuur, het nikkel en vermindert meer de prestaties van de deeltjes in het laden van en het lossen van tests.

Het onderzoeksteam is van plan om meer strak gecontroleerde tests uit te voeren om een specifieke productietechniek te identificeren om betere elektroden te vervaardigen.

Bron: http://www.pnnl.gov

Last Update: 12. December 2013 23:09

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit