量子缺陷识别的锂离子电池

作为锂离子电池已经成为一个无处不在的我们生活的一部分通过他们用于消费电子产品、汽车和电力储存设施,研究人员一直在努力提高自己的能力,效率和寿命。

在今天发表的一篇论文在详细自然材料加州大学欧文分校,科学家和布鲁克海文国家实验室进行了详细检查high-nickel-content分层阴极,被认为是下一代电池组件的承诺。深超分辨率电子显微镜结合机器学习启用UCI-led团队破译分钟改变界面的锂离子电池材料夹在一起。

“我们镍特别感兴趣,因为它可以帮助我们转变远离钴作为阴极材料,”作者说Huolin鑫UCI教授物理学和天文学。“钴是有毒的,所以我和处理,是很危险的,通常是社会专制条件下提取在刚果民主共和国”。

但是变化的完全实现,电池开发人员需要知道细胞内部发生着反复的充放电。nickel-layered高能量密度的锂离子电池被发现导致快速填词的组成材料的化学和机械故障。

该团队使用透射电子显微镜和原子论的模拟学习氧化电池材料相变的影响,导致原本相当均匀的表面缺陷。

”这个项目,这很大程度上依赖于一些世界上最强大的显微镜技术和先进的数据科学方法,扫清了道路的优化high-nickel-content锂电池,“鑫说。“知道这些电池操作的原子尺度将帮助工程师开发填词大大改善了力量和生命周期。”

参考:王C、王X,张R, Lei T, Kisslinger K,鑫霍奇金淋巴瘤。解决复杂的图案intralayer过渡high-Ni-content分层为锂离子电池阴极材料。Nat板牙。2023:1-7。doi:10.1038 / s41563 - 022 - 01461 - 5

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