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연구원은 엑스레이 광전자 현미경 검사법을 사용하여 리튬 공기 건전지의 반응 기계장치를 탐구합니다

Published on October 8, 2012 at 6:54 AM

비용을 부과하는 때 안에 의하여 가는 무엇이 진행된 리튬 공기 건전지 정확하게 출력은 항상 직접 관찰하기 불가능하. 일어난 대로 지금, 그것을 바꾸는 MIT 연구원 약속에 의해 개발되는 새로운 기술, 이 전기화학 활동의 연구 결과 허용.

(오렌지에서 강조되는) 고체 리튬 공기 건전지는 엑스레이 광전자 현미경 검사법 (Eva Mutoro와 Ethan Crumlin, ALS (ALS)의 심상 의례)를 사용하여 그것의 테스트에 대비하여 로오렌스 버클리 국립 연구소에 향상된 광원에 시험 약실 안쪽에 있습니다,

연구는 전표 과학적인 보고에서 지금 막 간행되었습니다.

전통적인 리튬 공기 건전지 안쪽에 일어나는 반응은 복잡하, 양 Shao 경적, 기계 공학의 Gail E. Kendall 부교수를 및 서류의 고위 저자인 재료 과학 및 기술설계 밝힙니다. "우리는," 그녀를 실제적으로 일어나는 무엇이 알아내기에 비용을 부과하고 출력 도중 말합니다 집중했습니다. 그것을 하는 것은 그런 실험을 일으키기 가능했던 세계에 있는 단지 2개의 기능의 같 고강도 엑스레이 조명의 특별한 종류의 사용을 요구했습니다: 캘리포니아에 있는 로오렌스 (ALS) 버클리 국립 연구소에 향상된 (LBNL) 광원.

시설은 전극의 표면에 일어나는 전기화학 반응을 공부하고, 세포에 적용된 전압으로 리튬과 산소 사이 반응을 보여주게 가능하게 했다 변경되었습니다.

시험은 가능하게 한 낸시 Dudney를 가진 협력을 통해 리튬 공기 건전지의 비발한 고체 버전을 사용하고 오크리지 국립 연구소, Shao 경적 (ORNL)에 동료는 말합니다. 출력할 때, 그 같은 건전지는 몇몇 리튬 이온에서 리튬 과산화물로 산소를 변환하기 위하여 당깁니다. ALS를 사용하여, 일으킬 수 있고 반응이 어떻게의 펼치는지 이 Chun Lu, Shao 경적 실험실에 있는 postdoc, 및 MIT에서 그의 박사 학위를 올해에 수신하고 지금 LBNL에 postdoc인, Ethan Crumlin는 상세한 스펙트럼을, 이 반응이 금속 산화물 표면에 뒤집을 수 있다는 것을 보여줍니다. Lu와 Crumlin는 새로운 연구 논문의 수석 저자이었습니다.

이해 리튬이 산소로 어떻게의 반작용하는지의 부족은 실제적인 리튬 공기 건전지의 발달을, 저자 말하고 - 그러나 건전지 제안의 이 모형 주어진 무게를 위한 4 까지 시간 만큼 에너지 오늘 리튬 이온 건전지 저장의 장래성, 이렇게 수 있어 키일 방해해 그밖 용도 중 에너지 저장을 위한 기술을, 가능하게 하. 대부분의 기존 리튬 공기 건전지는 비용을 부과하고 출력 도중 큰 에너지 손실 때문에 손해를 입고, 성공적으로 계속 반복한 주기를 지탱할 수 없습니다.

능력… 연구 결과를 포함하여 ALS 사용하기, Crumlin는, "가능하게 합니다 실제적인 환경 조건에 있는 여러 종류 전기화학 연구 결과의 수사를 말합니다, 우리의 특별히 디자인된 고체 리튬 이산화물 세포의 지상 화학."

그 같은 건전지의 반응 공부를 위한 이 새로운 방법은 상세히 그들의 탐구에 있는 연구원이 더 나은 건전지를 디자인할 것을 도울 수 있었습니다. 그 같은 개선 리튬 공기 건전지는, Shao 경적은 밝히고, 잠재적으로 왕복 여행 효율성 (책임과 출력 사이 에너지 보유)와 주기 생활 (건전지를 비용을 부과하고 출력하는 기능 많은 시간)를 강화할 수 있었습니다.

이 연구 결과는 산소 전극으로 금속 산화물을 사용하는 것이 잠재적으로 리튬 공기 건전지를 작동의 많은 주기에 그것의 성과를 유지하는 가능하게 할 수 있었다는 것을 보여주었습니다. 이 연구 결과에서 사용된 장치는 연구를 위해, 실제적인 건전지 디자인으로 아닙니다 그 자체로는 순전히 디자인되었습니다; 만일 실제적인 세포에서 복제해, Lu는 밝힙니다, 그 같은 디자인은 매우 리튬 공기 건전지의 근속기간을 향상할 수 있었습니다.

관측적인 방법에는 개발된 이 팀 리튬 공기 건전지 저쪽에 반응 멀리 공부를 위한 연루가 있을 수 있었습니다, Shao 경적은 밝힙니다. 이 연구, 그녀는 말합니다 공부, "의 새로운 패러다임을 전기화학 에너지 저장을 위한 반응 기계장치 조준합니다. 우리는 이 많은 반응을 공부하기 위하여 기술을 이용해서 좋습니다," 그녀는 말합니다. "그것은 많은 다른 전기화학 에너지 관련 프로세스를 보는 것을 허용합니다 저희가."

이 일이 "소설 및 세련시킨 접근."이다고, 브루노 Scorsati는 로마의 Sapienza 대학에 화학의 교수 말합니다 Scorsati는 이 연구가 "단계 이 최고 높 에너지 저장 시스템의 과학 그리고 기술의 진도에서."를 앞으로 표시한다는 것을 추가합니다

근원: http://web.mit.edu

Last Update: 8. October 2012 08:27

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