Waarom vertrouwt u ons bedrijf?
We halen de paniek uit de inkoop. We hebben miljoenen moeilijk te vinden onderdelen uit onze vertrouwde bronnen op voorraad. We vernieuwen onze productvermeldingen met minuten en online aankopen worden in realtime voltooid en elke dag verzonden.
MFGChips, opgericht in 2002, is een lokale leider in de distributie van elektronische componenten en wordt tegenwoordig ook erkend als een van de meest gerespecteerde en innovatieve bedrijven op de lokale markt. MFGChips heeft zijn hoofdkantoor in Hong Kong en heeft een indrukwekkende reputatie opgebouwd voor het leveren van uitstekende service en het ontwikkelen van efficiënte, uitgebreide wereldwijde supply chain-oplossingen.
Kom meer te weten >
Argonne-onderzoek bevordert solid-state batterijen
Een studie gepubliceerd in ACS Materials Letters door onderzoekers van het Amerikaanse Department of Energy's (DOE) Argonne National Laboratory onderzocht vaste elektrolyten voor alle solid-state batterijen.De bevindingen dragen bij aan de ontwikkeling van veiliger en energie-efficiënte batterijtechnologieën.
Lithium-ionbatterijen voeden een reeks apparaten, waaronder mobiele telefoons, laptops en elektrische voertuigen.Gezien hun wijdverbreide gebruik, blijven onderzoekers manieren onderzoeken om de veiligheid en efficiëntie van de batterij te verbeteren.
Elektrolyten werken als membranen die lithium-iontransport tussen de positieve en negatieve elektroden van een batterij vergemakkelijken.In tegenstelling tot conventionele lithium-ionbatterijen, die vloeibare elektrolyten gebruiken, gebruiken alle solid-state batterijen vaste elektrolyten.Deze materialen bieden een hogere energiedichtheid, langere levensduur en verbeterde veiligheid, omdat ze noch vluchtig noch ontvlambaar zijn.
Vaste elektrolyten zijn ook minder reactief met lithiummetaal, waardoor ze geschikter zijn voor lithiummetaalelektroden in vergelijking met vloeibare elektrolyten.Lithiummetaal heeft een hogere energiedichtheid dan grafiet, een conventioneel elektrodenmateriaal, omdat alle atomen deelnemen aan lading- en ontladingscycli.
Lithium lanthanum zirkonium granaat (LLZO) is een veelbelovende vaste elektrolyt vanwege zijn stabiliteit, duurzaamheid en hoge ionische geleidbaarheid, die efficiënt lithium-iontransport tussen elektroden mogelijk maakt.Onderzoekers hebben Doping LLZO onderzocht met elementen zoals aluminium of gallium om de geleidbaarheid ervan te verbeteren.Doping omvat het introduceren van kleine hoeveelheden een ander element om de eigenschappen van het materiaal te wijzigen.
Doping met aluminium of gallium helpt LLZO zijn meest symmetrische structuur te behouden en introduceert lege locaties die lithium-ionbeweging vergemakkelijken, waardoor de geleidbaarheid wordt verbeterd.Doping kan echter ook de reactiviteit van LLZO verhogen met lithiummetaal, wat de levensduur van de batterijcyclus kan verminderen.
Om deze afweging te begrijpen, onderzochten onderzoekers de interactie tussen gedoteerde LLZO en metalen lithium met behulp van computationele en experimentele methoden.Ze ontdekten dat Gallium mobieler is en gemakkelijk een legering vormt met lithium, wat leidt tot de uitputting van LLZO.Deze uitputting verandert de structuur van de lithiumgranaat en vermindert zijn ionische geleidbaarheid.Daarentegen blijft aluminium-gedoteerde LLZO stabieler.
Gallium-gedoteerde LLZO biedt een hogere ionische geleidbaarheid dan aluminium-gedoteerde LLZO, maar de reactiviteit ervan met lithium suggereert dat een grensvlaklaag nodig is om de geleidbaarheid te behouden en afbraak te voorkomen.
Deze bevindingen geven inzicht in hoe verschillende doteermiddelen de prestaties en stabiliteit van LLZO beïnvloeden, waardoor de ontwikkeling van betrouwbaardere batterijen van vaste toestand wordt geïnformeerd.
Door computationele en experimentele benaderingen te integreren, hebben onderzoekers belangrijke eigenschappen van gedoteerde materialen gemeten en tegelijkertijd inzichten op atoomniveau verkregen in de interacties tussen lithiummetaal en vaste elektrolyten.
Met behulp van de functionele theorie van de dichtheid, een computermethode voor het modelleren van atoom- en elektronisch gedrag in materialen, voorspelden ze dopantstabiliteit en de interacties ervan met andere componenten.
Weinig experimentele technieken maken direct onderzoek mogelijk van de vaste elektrode-elektrode-interface, met name tijdens elektrochemische reacties bij de werking van de batterij.Tepavcevic merkte op dat deze interfaces "begraven" zijn en niet gemakkelijk toegankelijk zijn met conventionele experimentele methoden.
Om oppervlaktechemieveranderingen in LLZO te analyseren, gebruikten de onderzoekers röntgenfoto-elektronenspectroscopie.Elektrochemische impedantiespectroscopie werd gebruikt om lithium-ionmobiliteit te bestuderen binnen de elektrolyt en op het interface van elektrolyt-elektrode.
Neutron diffractie, een andere experimentele techniek, werd gebruikt om atomaire opstellingen in het materiaal te bepalen.Deze methode bevestigde dat gallium minder stabiel en reactiever werd bij interactie met lithium, terwijl aluminium stabiel bleef.
De studie profiteerde van samenwerkingen met instellingen zoals de Universiteit van Californië, Santa Barbara, die LLZO-monsters van hoge kwaliteit opleverde.Neutron diffractie-experimenten werden uitgevoerd bij het Nuclear Physics Institute van de Tsjechische Academie van Wetenschappen in Tsjechië en de Heinz Maier-Libnitz Zentrum in Duitsland.
Zapol voegde eraan toe: “De rol van de Amerikaanse samenwerking was absoluut cruciaal voor dit werk.Vooruitkijkend, openen deze bevindingen nieuwe wegen in het internationale streven naar veiliger, efficiëntere batterijen voor solid-state. ”
De studie werd ondersteund door de Amerikaanse samenwerking op het gebied van energieopslag, opgericht door het DOE's Office of Energy Efficiency and Renewable Energy voor het kantoor voor voertuigtechnologieën om samenwerkingsonderzoek naar lithiumbatterijen te vergemakkelijken.
Argonne -bijdragers zijn Yisi Zhu, Justin Connell, Zachary Hood, Michael Counhan en Matthew Klenk, samen met Tepavcevic en Zapol.Aanvullende bijdragen werden geleverd door Jeff Sakamoto van de Universiteit van Californië, Santa Barbara;Charles Hervoches van het Nuclear Physics Institute of the Tsjechische Academie van Wetenschappen;en Neelima Paul en Ralph Gilles van de Heinz Maier-Leibnitz Zentrum.
Lithium-ionbatterijen voeden een reeks apparaten, waaronder mobiele telefoons, laptops en elektrische voertuigen.Gezien hun wijdverbreide gebruik, blijven onderzoekers manieren onderzoeken om de veiligheid en efficiëntie van de batterij te verbeteren.
Elektrolyten werken als membranen die lithium-iontransport tussen de positieve en negatieve elektroden van een batterij vergemakkelijken.In tegenstelling tot conventionele lithium-ionbatterijen, die vloeibare elektrolyten gebruiken, gebruiken alle solid-state batterijen vaste elektrolyten.Deze materialen bieden een hogere energiedichtheid, langere levensduur en verbeterde veiligheid, omdat ze noch vluchtig noch ontvlambaar zijn.
Vaste elektrolyten zijn ook minder reactief met lithiummetaal, waardoor ze geschikter zijn voor lithiummetaalelektroden in vergelijking met vloeibare elektrolyten.Lithiummetaal heeft een hogere energiedichtheid dan grafiet, een conventioneel elektrodenmateriaal, omdat alle atomen deelnemen aan lading- en ontladingscycli.
Lithium lanthanum zirkonium granaat (LLZO) is een veelbelovende vaste elektrolyt vanwege zijn stabiliteit, duurzaamheid en hoge ionische geleidbaarheid, die efficiënt lithium-iontransport tussen elektroden mogelijk maakt.Onderzoekers hebben Doping LLZO onderzocht met elementen zoals aluminium of gallium om de geleidbaarheid ervan te verbeteren.Doping omvat het introduceren van kleine hoeveelheden een ander element om de eigenschappen van het materiaal te wijzigen.
Doping met aluminium of gallium helpt LLZO zijn meest symmetrische structuur te behouden en introduceert lege locaties die lithium-ionbeweging vergemakkelijken, waardoor de geleidbaarheid wordt verbeterd.Doping kan echter ook de reactiviteit van LLZO verhogen met lithiummetaal, wat de levensduur van de batterijcyclus kan verminderen.
Om deze afweging te begrijpen, onderzochten onderzoekers de interactie tussen gedoteerde LLZO en metalen lithium met behulp van computationele en experimentele methoden.Ze ontdekten dat Gallium mobieler is en gemakkelijk een legering vormt met lithium, wat leidt tot de uitputting van LLZO.Deze uitputting verandert de structuur van de lithiumgranaat en vermindert zijn ionische geleidbaarheid.Daarentegen blijft aluminium-gedoteerde LLZO stabieler.
Gallium-gedoteerde LLZO biedt een hogere ionische geleidbaarheid dan aluminium-gedoteerde LLZO, maar de reactiviteit ervan met lithium suggereert dat een grensvlaklaag nodig is om de geleidbaarheid te behouden en afbraak te voorkomen.
Deze bevindingen geven inzicht in hoe verschillende doteermiddelen de prestaties en stabiliteit van LLZO beïnvloeden, waardoor de ontwikkeling van betrouwbaardere batterijen van vaste toestand wordt geïnformeerd.
Door computationele en experimentele benaderingen te integreren, hebben onderzoekers belangrijke eigenschappen van gedoteerde materialen gemeten en tegelijkertijd inzichten op atoomniveau verkregen in de interacties tussen lithiummetaal en vaste elektrolyten.
Met behulp van de functionele theorie van de dichtheid, een computermethode voor het modelleren van atoom- en elektronisch gedrag in materialen, voorspelden ze dopantstabiliteit en de interacties ervan met andere componenten.
Weinig experimentele technieken maken direct onderzoek mogelijk van de vaste elektrode-elektrode-interface, met name tijdens elektrochemische reacties bij de werking van de batterij.Tepavcevic merkte op dat deze interfaces "begraven" zijn en niet gemakkelijk toegankelijk zijn met conventionele experimentele methoden.
Om oppervlaktechemieveranderingen in LLZO te analyseren, gebruikten de onderzoekers röntgenfoto-elektronenspectroscopie.Elektrochemische impedantiespectroscopie werd gebruikt om lithium-ionmobiliteit te bestuderen binnen de elektrolyt en op het interface van elektrolyt-elektrode.
Neutron diffractie, een andere experimentele techniek, werd gebruikt om atomaire opstellingen in het materiaal te bepalen.Deze methode bevestigde dat gallium minder stabiel en reactiever werd bij interactie met lithium, terwijl aluminium stabiel bleef.
De studie profiteerde van samenwerkingen met instellingen zoals de Universiteit van Californië, Santa Barbara, die LLZO-monsters van hoge kwaliteit opleverde.Neutron diffractie-experimenten werden uitgevoerd bij het Nuclear Physics Institute van de Tsjechische Academie van Wetenschappen in Tsjechië en de Heinz Maier-Libnitz Zentrum in Duitsland.
Zapol voegde eraan toe: “De rol van de Amerikaanse samenwerking was absoluut cruciaal voor dit werk.Vooruitkijkend, openen deze bevindingen nieuwe wegen in het internationale streven naar veiliger, efficiëntere batterijen voor solid-state. ”
De studie werd ondersteund door de Amerikaanse samenwerking op het gebied van energieopslag, opgericht door het DOE's Office of Energy Efficiency and Renewable Energy voor het kantoor voor voertuigtechnologieën om samenwerkingsonderzoek naar lithiumbatterijen te vergemakkelijken.
Argonne -bijdragers zijn Yisi Zhu, Justin Connell, Zachary Hood, Michael Counhan en Matthew Klenk, samen met Tepavcevic en Zapol.Aanvullende bijdragen werden geleverd door Jeff Sakamoto van de Universiteit van Californië, Santa Barbara;Charles Hervoches van het Nuclear Physics Institute of the Tsjechische Academie van Wetenschappen;en Neelima Paul en Ralph Gilles van de Heinz Maier-Leibnitz Zentrum.