Posted in | Microscopy | Nanoanalysis

Исследователя Исследуют Механизм Реакции Батареи Лити-Воздуха Используя Микроскопию Фотоэлектрона Рентгеновского Снимка

Published on October 8, 2012 at 6:54 AM

Точно что идет выдвинутые внутренностью батареи лити-воздуха по мере того как они поручает и разрядка всегда невозможна для того чтобы наблюдать сразу. Теперь, новый метод начатый посылами исследователей MIT изменить то, позволяющ изучению этой электрохимической работы по мере того как оно случается.

Полупроводниковая батарея лити-воздуха (выделенная в померанце) расположена внутри камеры испытания на Предварительном Источнике Света (ALS) на Лаборатории Лоренса Беркли Национальной, в подготовке к своему испытанию используя микроскопию фотоэлектрона Рентгеновского Снимка (учтивость изображения Ева Mutoro и Ethan Crumlin, ALS)

Исследование как раз было опубликовано в Отчетах О журнала Научных.

Реакции которые осуществляют внутри обычной батареи лити-воздуха сложны, говорят Yang Shao-Горн, Адъюнкта-Профессора Gail E. Kendall Машиностроения и Науки и Инджиниринга Материалов, которая был старшим автором бумаги. «Мы сфокусировали на узнавать что действительно случается во время поручать и discharging,» ее говорим. Делать то требовал пользы специального вида освещения Рентгеновского Снимка высок-интенсивности на одном из только 2 средств в мире способных производить такой эксперимент: Предварительный Источник Света (ALS) на Лаборатории Лоренса Беркли Национальной (LBNL) в Калифорнии.

Что средство сделало его возможной изучить электрохимические реакции осуществляя на поверхности электродов, и показать реакции между литием и кислородом как напряжение тока прикладное к клетке изменил.

Испытания использовали романную полупроводниковую версию деланной возможным батареи лити-воздуха через сотрудничество с Нэнси Dudney и коллегаы на Лаборатории Oak Ridge Национальной (ORNL), Shao-Горне говорят. Discharging, такие батареи рисуют в некоторых ионах лития для того чтобы преобразовать кислород в перекись лития. Используя ALS, Yi-Chun Lu, postdoc в лаборатории Shao-Горна, и Ethan Crumlin, которое получило его докторскую степень от MIT этот год и теперь postdoc на LBNL, могли произвести детальные спектры как реакция раскрывает, и показывают что эта реакция реверзибельна на поверхностях окиси металла. Lu и Crumlin были ведущими автор нового исследования.

Отсутсвие понимать как литий реагирует с кислородом помешало развитие практически батарей лити-воздуха, авторы говорит - но этот тип предложений батареи перспективность хранить до 4 времени как много энергии по мере того как сегодняшние батареи лити-иона для, котор дали веса, и так смогло быть ключом включающ технологию для накопления энергии, среди других польз. Большинств существующие батареи лити-воздуха терпят от больших потерь энергии во время поручать и discharging, и неспособны успешно вытерпеть повторенные циклы.

Используя ALS, Crumlin говорит, «включает исследование широкого массива электрохимических изучений в реальных условиях окружающей среды, включая изучение способности… поверхностная химия нашей специально конструированной полупроводниковой клетки двуокиси лития.»

Этот новый метод для изучать реакции таких батарей подробно смог помочь исследователям в их поисках конструировать более лучшие батареи. Такие батареи лити-воздуха улучшений, Shao-Горн говорит, смогли потенциально увеличить эффективность поездка туда и обратно (удерживание энергии между обязанностью и разрядкой) и жизнь цикла (способность поручить и discharge батарею много времен).

Это изучение показало что использование окисей металла как электрод кислорода смогло потенциально позволить батарея лити-воздуха поддерживать свое представление над много циклов деятельности. Прибор используемый в этом изучении был конструирован чисто для исследования, не как практически конструкция батареи в действительности; если скопировано в реальной клетке, Lu говорит, такие конструкции смогли значительно улучшить долговечность батарей лити-воздуха.

Обсервационный метод эта начатая команда смог иметь прикосновенности для изучать батареи лити-воздуха далеко за реакций, Shao-Горн говорит. Это исследование, она говорит, «указывает к новой парадигме изучать механизмы реакции для электрохимического накопления энергии. Мы можем использовать этот метод для того чтобы изучить большое количество реакций,» она говорит. «Он позволяет нам посмотреть большое количество различных электрохимических энерги-родственных процессов.»

Bruno Scorsati, профессор химии на Университете Sapienza Рим, говорит что эта работа «роман и изощренный подход.» Scorsati добавляет что это исследование маркирует «шаг вперед в прогрессе науки и техники этих систем хранения супер-высок-энергии.»

Источник: http://web.mit.edu

Last Update: 8. October 2012 08:27

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