广告

一个简易技术,了解锂离子在充放电过程中如何移动

2021-06-29 16:27:53 综合报道 阅读:
日前,剑桥大学的研究人员在《自然》杂志上发表了一种能够观察锂离子电池内部,并在电池充电和放电时实时跟踪锂离子的移动的简单技术。

日前,剑桥大学的研究人员在《自然》杂志上发表了一种能够观察锂离子电池内部,并在电池充电和放电时实时跟踪锂离子的移动的简单技术。walednc

利用这种低成本的技术,研究人员确定了限制充电速度的过程,如果得到解决,可以使大多数智能手机和笔记本电脑的电池在短短5分钟内完成充电。walednc

来自剑桥大学的研究人员说,他们的技术不仅有助于改进现有的电池材料,而且可以加速下一代电池的开发,这是过渡到无化石燃料世界中需要克服的最大技术障碍之一。walednc

walednc

walednc

walednc

虽然锂离子电池具有不可否认的优势,例如与其他电池和能源储存手段相比,其能量密度相对较高,寿命较长,但它们也可能过热甚至爆炸,而且生产成本相对较高。此外,它们的能量密度远远不能与汽油相比。到目前为止,这使得它们不适合在两个主要的清洁技术中广泛使用:电动汽车和电网规模的太阳能发电存储。walednc

为了改进锂离子电池并帮助它们更快地充电,研究人员需要在现实条件下实时跟踪和了解功能材料中发生的过程。目前,这需要复杂的同步辐射X射线或电子显微镜技术,这些技术既费时又昂贵。walednc

剑桥大学团队开发了一种称为干涉散射显微镜的光学显微镜技术,以观察这些过程。使用这种技术,他们能够通过测量散射光的数量来观察锂钴氧化物(通常称为LCO)单个颗粒充电和放电情况。他们能够看到LCO在充放电循环中经历了一系列的相变。随着锂离子的进出,LCO颗粒内的相界发生了移动和变化。研究人员发现,移动边界的机制是不同的,这取决于电池是在充电还是在放电。walednc

充电时,速度取决于锂离子能以多快的速度通过活性材料的颗粒。当放电时,速度取决于离子在边缘插入的速度。如果我们能控制这两种机制,将使锂离子电池的充电速度大大加快。walednc

责编:Demiwalednc

  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 用水泥和炭黑制造储能超级电容器 一项新的研究表明,人类最普遍的两种历史材料,水泥和炭黑(类似于非常细的木炭),可能会成为新型低成本储能系统的基础。该技术可以在可再生能源供应出现波动的情况下使能源网络保持稳定,从而促进太阳能、风能和潮汐能等可再生能源的使用。
  • 一种用于电路板回收的新基材:遇水能溶 英国的Jiva Materials公司开发了一种新型的PCB基材Soluboard,这种基材是由天然纤维包裹在一种无卤的聚合物中制成的,与行业内经常使用的FR-4基材不同,这种材料只要在90摄氏度左右的热水中浸泡30分钟,就可以分层溶解···
  • 美国公司声称发现室温超导材料,被授予了高于室温的第二 位于美国佛罗伦萨州的Taj Quantum的公司在社交媒体宣布,被授予了高于室温的第二类超导体专利。据称,这种独特的 II 型超导体(专利号:17249094)可在较宽的温度范围内工作,包括远高于室温的温度,从约 -100° F (-73° C) 到约 302° F (150° C) - 这是一种特性这在超导体世界中并不常见。
  • 机器人版的ChatGPT,谷歌新模型泛化能力大幅提高 7月28日,Google DeepMind宣布以训练AI聊天机器人的方式训练了一款全新的机器人模型Robotic Transformer 2(RT-2),这是一种新颖的视觉-语言-动作(VLA)模型,可以从网络和机器人数据中学习,并将这些知识转化为机器人控制的通用指令。
  • 俄罗斯“贝加尔湖”基准测试对比英特尔和华为芯片,惨败 俄罗斯服务器处理器 Baikal-S 的开发人员将其性能与美国和中国的同类芯片进行了比较。涉及六个流行指标。
  • 英伟达惨遭背刺,这个SDK让AMD平台也能运行CUDA 近日,AMD正式推出了HIP SDK,这是ROCm生态系统的一部分,基于开源ROCm解决方案,HIP SDK使消费者可以在各类GPU上运行CUDA应用,为专业和消费级GPU提供CUDA支持。
  • 麻省理工发现新型量子磁铁释放电子潜力 研究人员发现了如何控制异常霍尔效应和贝里曲率来制造用于计算机、机器人和传感器的柔性量子磁体。
  • 电池能用三十年?美国Ener Venue称推出革命性电池技术 三元锂离子电池的理论寿命约为800次循环,磷酸铁锂约为2000次,而钛酸锂据说可以达到1万次循环,也就是说常规普通人使用的锂离子电池每天完全充放电三次,最多也就能用上几年的时间。虽然相较于铅酸电池200-300次的循环寿命来说,这已经是很大幅度的提升了,但现在有一家公司宣称他们的电池可以充放电30000次,每天充放电三次,能用30年。
  • 测试中比友商温度低14度,一加天工散热系统怎么做到的? 7月27日,一加在2023年ChinaJoy上发布了全球首创的散热技术,即航天级三维立体散热系统“天工散热系统”,这是一加的又一次新的尝试,让我们一起来了解一下。
  • 万物电气化:探索绿色未来之路 在本文中,我们将重点介绍美国年度脱碳展望(ADP)2022报告中的一些重要发现。本报告着眼于实现净零经济的各种情景。我们在本文中重点关注的方法称为“中心情景”,它遵循到2050年实现净零排放的时间表。
  • 后来居上,美光宣布已出样业界首款HBM3 Gen2内存 7月26日,美光宣布推出业界首款8层24GB HBM3 Gen2内存芯片,是HBM3的下一代产品,采用1β工艺节点,目前该款美光内存芯片正在向客户提供样品。
  • 韩国造世界首个室温超导体,闹剧还是新的未来? 7月22日,韩国的一个科研团队在预印本网站arXiv平台上上传了两篇论文,声称发现了世界上首个常压室温超导体,这种材料是一种改性铅磷灰石名为LK-99,超导临界温度在127摄氏度,即400K以上,而且在常压下就具备超导性。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了