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O Estudo da Nano-Escala Fornece a Introspecção Para Desenvolver Melhores Materiais do Eléctrodo

Published on September 28, 2012 at 7:29 AM

Por G.P. Thomas

Em um estudo da nano-escala nos materiais da bateria que apareceram em Letras Nano, uma equipa de investigação dirigida por Chongmin Wang do Laboratório Nacional Noroeste Pacífico (PNNL) do Ministério de Energia (DOE), descreveu o mecanismo por meio de que o níquel cria uma barreira física que impedisse transferência do íon do lítio no eléctrodo, assim diminuindo as taxas cobrando e de descarregamento de materiais.

Quando o manganês (azul) completar este nanoparticle da bateria uniformente, grupos (verdes) do níquel em determinadas regiões, interferindo com a operação lisa do material. (crédito: Chongmin Wang/PNNL)

Para encontrar a razão atrás da diminuição da capacidade de uma bateria após o uso repetido, a equipa de investigação utilizou a microscopia de elétron no Laboratório de Ciências Molecular Ambiental, uma facilidade do usuário da GAMA no terreno de PNNL, e o Centro Nacional de Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley para que a Microscopia de Elétron observe o regime de átomos diferentes nos materiais do eléctrodo criados por pesquisadores no Laboratório Nacional de Argonne.

Usando a composição tridimensional que traça a técnica, a equipe capturou imagens tridimensionais de alta resolução dos materiais do eléctrodo feitos de nanoparticles mergulhados óxido do lítio-níquel-manganês para traçar seus elementos individuais. Estes mapas demonstraram a formação de grupos pelo níquel em alguns lugar nos nanoparticles. Internamente, o níquel acumulado nas bordas de umas regiões mais minúsculas dublou grões. Uma análise mais alta da ampliação revelou que o níquel obstruiu os canais por meio de que transferência do íon do lítio ocorre normalmente durante cobrar e se descarregar das baterias. O movimento do níquel era melhor do que aquele do lítio nos canais, assim tendo por resultado o bloco.

Os pesquisadores utilizaram várias técnicas para produzir os nanoparticles. Wang informado que a equipe quer a um achado uma solução para eliminar o bloco que forma durante o processo de produção. Durante a fabricação, mais altamente a duração da exposição dos nanoparticles à alta temperatura, mais o níquel isolado e abaixa o desempenho das partículas em cobrar e em descarregar testes.

A equipa de investigação planeia executar mais firmemente testes controlados para identificar uma técnica específica da produção para fabricar os melhores eléctrodos.

Source: http://www.pnnl.gov

Last Update: 12. December 2013 23:19

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