锂电池寿命原因分析

SLAC的斯坦福同步辐射光源(SSSRL)。 它们将X射线反射到磷酸铁锂样品中，以揭示其原子结构和电子结构，使它们能够理解锂离子是如何在材料中移动的。 在伯克利实验室的先进光源(Als)上，他们用X射线显微镜放大了锂的浓度，使其随时间而变化。 在上游之前，研究人员认为磷酸铁锂是一种单维导体，这意味着锂离子只能在一个方向穿过大多数物质，就像鲑鱼游向上游一样。 但是，当仔细研究他们的数据时，研究人员注意到锂在材料表面的运动方向与以前的模型完全不同。 就像有人把树叶扔在小溪上，发现水的方向和鲑鱼完全不同。 当锂离子流入电池时，固体电极-六角形切片-锂可以重新安排，使离子聚集在一个热点，缩短电池寿命。 学分：斯坦福大学/三维图形，他们和巴斯大学(UniversityofBath)。 化学教授SaiffEslan(SaifulIslam)共同开发了该系统的计算机模型和模拟。 研究表明，锂离子在材料表面向另外两个方向移动，使磷酸铁锂成为三维导体。 结果发现，这些额外的方法是有问题的物质来促进爆米花的失败。 如果锂在表面移动得更慢，它将使电池更加均匀。 这是开发更高的性能和更长的寿命电池的关键。 电池项目的新尖端离子电池确实是一个新的尖端。他说。 我们找到并开发了一些最好的大容量材料。 我们已经看到，为了跟进这项研究，锂离子电池将继续将模拟与实验结合起来。 在许多不同的长度和时间尺度下，尝试使用SLAC的链接光源(LCL)来理解电池性能的基本问题。 在LCLS中，研究人员将能够以每秒数万亿美元的速度探测单个离子跳跃。 。

 

核子大学(俄罗斯)的研究人员在延长锂电池寿命方面取得了新的突破。 它们正在开发含镍63纳米群同位素膜的同位素E-伏击电池. 这个概念是一个100年前的安全核电池。 用于起搏器、微葡萄糖传感器、动脉血压监测系统、遥控对象和微机器人，以及可以长期工作的独立系统。 这项研究的结果发表在杂志上。 使用物理信息。研究人员比以往任何时候都更感兴趣的是开发纳米技术和微型技术设备。 将纳米电子和机械元器件相结合的微型机电和纳米机电系统的最新成就可以使微型物理生物或化学传感器的开发成为可能。 然而，微电池的缺乏为微电系统和纳米机电系统提供了阻碍大规模引入的电力。 今天，科学家们正在研究制造微型锂离子电池太阳能电池板燃料电池和各种冷凝器的可能性。 然而，这些电池仍然太大，无法开发真正的微观和纳米系统。 先进的微电源和纳米机电系统的另一种方法是使用同位素电池。 无线电同位素或核或原子电池将元素稳定元件(原子核)衰变的能量转化为电能。 这些元素的质量和容量都很高。 连续能量排放的持续时间因核素选择而异。 静音无线电同位素电池可以在没有错误或长期维护的情况下工作. 镍63的独特性能。

 

热电转换被认为是将放射衰变能量转化为功率的最方便的方法之一。 但科学家们也在研究β-伏特电池及其实际应用. 通过在微电池中安装发射软和假辐射的无线电同位素，可以保护用户和附近的物体免受辐射。 因此，该电池将得到广泛的应用。 梅菲的研究人员研究了纳米群镍膜的电气化学性质，并选择了实验的最佳参数来建立一个系统。 镍-63同位素的β-衰变能量有效地转化为电能. 镍-63同位素是β-伏击过程中最有希望的核素之一. 这种软β-辐射发射器的半衰期为100.1年. 因此，这种独特的元素非常适合于不需要高输出的系统。

 

弹性相对惯性和易于加工的镍是一种有效的金属。它不需要储存和运输集装箱。 研究人员正试图提高当前系统的效率，将镍-63元素的β-衰变能量转化为电力，并找到替代物理系统。 这种方法是非常有希望的。 梅菲的研究人员正在使用新的方法来测量梅菲的物理和技术。学院的助理教授PyotrBorisyuk说。 研究人员开发了一种不寻常的物理系统，在纳米结构的镍薄膜中产生二次电子，并大大增强了由一系列非弹性碰撞引起的电流信号。 他说，制造实验系统相对容易。该系统由密集填充的镍纳米组成。纳米粒子分布在氧化硅表面。 这是一种宽带介质，取决于它们的大小。