| 0 |
|
Ученые из трёх национальных лабораторий Министерства энергетики США нашли как защитить перспективный тип катода от образования твердой корки, негативно влияющей на эксплуатационные характеристики литий-ионных батарей.
Используя несложную производственную технологию, так называемый пиролиз пульверизованного слоя, они получили катодный материал (оксид никеля марганца кобальта — NMC) в виде мельчайших, слоистых частиц, способных накапливать много энергии и защищать себя от повреждений. В обычном состоянии этот энергоемкий материал высокореактивен и нестабилен, имеет тенденцию образовывать солеподобную корку, блокирующую доступ к электроду ионов лития, что приводит к быстрому уменьшению ёмкости батареи.
Опытные образцы батарей со спеченным порошковым NMC в качестве катода, как сообщается в журнале Nature Energy, отлично проявили себя при работе с высоким напряжением, необходимым для быстрой зарядки электрических автомобилей.
Детальное исследование структуры нового катода на рентгеновском источнике Stanford Synchrotron Radiation Lightsource и сканирующем трансмиссионном электроном микроскопе Брукхэвенской лаборатории, выявило, что спекание частиц, получаемых распылением жидкого сплава никеля, марганца, лития и кобальта через сопло, приводит к перераспределению базовых ингредиентов. Никель сосредоточен внутри частиц, где он накапливает энергию, а поверхность обогащена марганцем и служит защитой для ядра, обеспечивая никелю стабильность.
«Мы не первые, кто пришёл к идее снижения концентрации никеля на поверхности, — пишет Марка Дэфф (Marca Doeff) из Berkeley Labs. — Но нам удалось осуществить это за один шаг, используя очень простую процедуру».
В будущих экспериментах ученые собираются просветить рентгеновскими лучами работающий катод, чтобы отследить как меняются его структура и химический состав в процессе эксплуатации. Они также рассчитывают улучшить аспект безопасности нового материала: при работе NMC выделяет кислород, что создаёт риск возгорания.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
