3 мин. чтения
4/27/2024 7:50:01 AM

Структура для сравнения данных тестирования лития и результатов во время работы

Article Preview Image Результаты испытаний и отслеживание инвентаризации LI девяти ячеек в цикле образования.A, результаты девяти ячеек, представленных в напряжении в зависимости от конкретных кривых емкости в цикле образования.B, результаты, представленные в отношениях VEQ и X.Кредит: Nature Energy (2024).Doi: 10.1038/s41560-024-01476-z

Надежный мониторинг количества лития (LI), присутствующего в аккумуляторах, особенно в так называемом катодном активном материале (CAM), является ключом к пониманию состояния батарей с момента, когда он изготовлен до конца своей работы.Тем не менее, надежная методология для непосредственного отслеживания активного LI в батареях без повреждения их еще не существует.

Существующие методы для оценки количества LI в батареях полагаются на измерения емкости, описывая, сколько заряда может удерживать батарея, и кулоновские значения эффективности, которые указывают на то, сколько заряда сохраняется аккумулятор во время циклов.Тем не менее, эти измерения не всегда являются точными, поскольку они не учитывают непредсказуемые побочные реакции, самодействие и другие эффекты, влияющие на производительность батареи.

Исследователи из Айдахо Национальной лаборатории и Университета Бингемтона недавно намеревались проверить эффективность ячеек лит-батареи с различными составами и основными конфигурациями в различных условиях.Основываясь на их выводах, опубликованных в Nature Energy, команда разработала новую структуру, которая могла бы помочь надежно сравнить данные, собранные при тестировании аккумуляторных батарей с результатами, полученными во время их реальной работы в различных условиях.

«Основная цель нашего исследования состояла в том, чтобы найти надежную методологию для сравнения данных тестирования батареи и результатов эксплуатации из различных источников и условий, так как это может помочь продвинуть технологию батареи и разработки»,-сказал Бориан Лиав, соавтор статьи.Tech Xplore.

«Обычный анализ емкости аккумулятора является эмпирическим, в значительной степени полагаясь на протоколы тестирования и условия, не имея надежной основы для сравнения. Эта работа обеспечивает термодинамическую структуру и методологию, которые могут последовательно сравнивать данные со всей платы».

Используя теоретическую способность оксида переходных металлов, исследователи смогли надежно оценить, сколько LI находится в электроде батареи.Это позволило им контролировать небольшие изменения в композиции на границе раздела между электродом батареи и электролитом.

В рамках своего исследования LIAW и его коллеги использовали в общей сложности 12 клеток LI-NMC (многослойный оксидный катод-оксидный металл) с различными химическими составами и структурными конфигурациями в широком диапазоне условий.Результаты, которые они собрали, были использованы, чтобы продемонстрировать матрицу, которая традиционно трудно выполнить, излагая количественное сравнение между этими клетками.

«Мы представили надежную фундаментальную термодинамическую структуру и методологию, которые могут сравнивать различные данные теста на батарею по всему плату рационализированным количественным образом», - сказал Лиав.«Этот подход может существенно сократить ресурсы для тестирования батареи и времени на рынке, обеспечить эффективное и надежное производство, эксплуатация и управление стратегиями батареи, а также обеспечить защищенную и безопасную цепочку поставок».

Недавняя структура, разработанная LIAW и его сотрудники, проливает дальнейший свет на переменные, влияющие на производительность батареи и их электроды с течением времени.В будущем это может помочь другим исследовательским группам оптимизировать свои технологии батареи, улучшая их производительность и надежность.Это, в свою очередь, может привести к внедрению новых многообещающих аккумуляторов LI с более высокими возможностями хранения и более длительным сроком службы.

«Сейчас мы планируем работать с академическими и отраслевыми партнерами, чтобы расширить применение этого подхода, чтобы помочь батарейным исследованиям и разработке», - добавил Лиав.

Больше информации: Meng Li et al., Отслеживание инвентаризации лития в качестве неразрушающего метода оценки и мониторинга батареи, Nature Energy (2024).Doi: 10.1038/s41560-024-01476-z.

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

Увеличение долговечности Li-Me аккумулятора за счет минимизированного координационного разбавителя

5/25/2024 · 3 мин. чтения

Увеличение долговечности Li-Me аккумулятора за счет минимизированного координационного разбавителя

Использование магнитно-резонансной спектроскопии для проектирования эффективных литиевых батарей

5/21/2024 · 3 мин. чтения

Использование магнитно-резонансной спектроскопии для проектирования  эффективных литиевых батарей