Litiumbatterier laddas och presterar bättre tack vare detta mikroskop –

Enligt Christoph Schedermann, medförfattare till studien, ideal för batteri antingen dess korta laddningstid, eller att den kan lagra mycket mer energi. Det är dock inte lätt att kombinera dessa två funktioner. Han såg också till att du förstår vad som händer inuti batteriet för att göra det bättre.

Dyr teknik

Nuförtiden är det väldigt dyrt att titta inuti litiumbatterier som bara kraftfull Du kan använda enheter som elektronmikroskop eller synkrotronröntgenapparater, som är mycket kraftfullare än traditionella röntgenstrålar. Detta leder till det faktum att det inte finns något tillförlitligt sätt att studera de processer som äger rum inuti litiumbatterier. Även om dessa batterier har använts i decennier, betyder det inte att deras funktionalitet har studerats till 100 % idag.

Teamet från Cambridge visualiserade individuella partiklar inuti litium-koboltoxidelektroden i realtid och hittade några intressant beteende. Detta uppnåddes genom användning av en teknik som kallas interferometrisk spridningsmikroskopi, som skapar bilder av små föremål med hjälp av en referensstråle för att interagera och överföra ljuset de sprider.

Vikten av nedladdningshastighet

De hittade det fart enhetens laddning påverkades när litiumjoner flödade in och ut när batteriet laddades och laddades ur. Även om detta är det första steget mot att förbättra batteriprestanda, är det fortfarande en lång väg kvar att gå innan det slutliga genombrottet.

Om batteriet har laddats beror hastigheten på hur snabbt litiumjonerna kan passera genom de aktiva materialpartiklarna. Istället, om det urladdas, beror hastigheten på hur snabbt jonerna förs in runt kanterna. Om forskare kunde styra dessa två mekanismer , litiumbatterier kan laddas mycket snabbare.

mikroskop

Denna studie kan också hjälpa bättre Förstå funktionerna hos batterier, ledande forskare undersöker och spårar avancerade batterimaterial, vilket gör enheter som laddas snabbare, säkrare och sparar mer energi. Förhoppningen är att denna teknik kan användas för att studera batterimaterial. i framtiden.

Relaterade artiklar

Back to top button