Магнитно-резонансная томография (МРТ) может стать эффективным способом поддержки развития следующего поколения высокопроизводительных аккумуляторных батарей, по данным исследований, проведенных в Университете Бирмингема.
Метод, который разработан для обнаружения движения и осаждения ионов натрия металла в аккумулятор натрия, позволит быстрее оценке новых материалов батареи, и помочь ускорить этот тип маршрута батареи на рынок.
Аккумуляторы натрия широко признан как перспективный кандидат на замену литий-ионных батарей, в настоящее время широко используется в таких устройствах, как портативной электроники и электромобилей. Некоторые из материалов, необходимых для производства литий-ионных аккумуляторов являются критическими или стратегические элементы и, таким образом, исследователи работают над созданием альтернативных и более экологичных технологий.
Хотя, кажется, натрий иметь многие свойства, необходимые для создания эффективного аккумулятора, есть проблемы в оптимизации производительности. Ключевым моментом здесь является понимание того, как натрий ведет себя внутри батареи, как она идет через ее зарядки и разрядки цикла, что позволяет точек отказа и механизмов деградации, которые должны быть определены.
Команда, возглавляемая доктором Мелани Бриттон в Университете Бирмингема химии, разработал метод, с исследователями из Ноттингемского университета, которые использует МРТ, чтобы следить за тем, как натрий выполняет в operando.
Исследовательская группа также вошли ученые из группы энергетических материалов в Университете Бирмингема металлургии и материалов, а также из Имперского колледжа Лондона. Их результаты были опубликованы в журнале Nature связи.
Этот метод визуализации позволит ученым понять, как натрий ведет себя так, как он взаимодействует с разных анодных и катодных материалов. Они также смогут следить за ростом дендритов — филиал-как структуры, которые могут расти внутри батареи с течением времени и привести к сбою, или даже загореться.
«Потому что аккумулятор представляет собой герметичную камеру, когда все идет наперекосяк, это может быть трудно, чтобы увидеть, что это вина», — объясняет доктор Бриттон. «Принимая батарею отдельно вводит внутренние изменения, которые делают его трудно увидеть, что первоначальный дефект был или где это произошло. Но, используя метод МРТ, которые мы разработали, мы можем фактически видеть, что происходит внутри батареи во время работы, что дает нам беспрецедентное понимание того, как натрий ведет себя.»
Эта техника дает нам информацию в изменения в компоненты батареи во время работы натрий-ионный аккумулятор, который в настоящее время не доступен нам через других методов. Это позволит нам определить методы выявления неисправности механизмов, как они происходят, давая нам представление о том, как производить длительный срок службы и производительность батареи.
Методы, используемые командой были впервые разработаны в сотрудничестве с исследователями сэр Питер Мэнсфилд Центр томографии в Университете Ноттингема, который был профинансирован Бирмингем-Ноттингем Фонда стратегического сотрудничества. Этот проект направлен на развитие МРТ изотопов натрия, как метод медицинской визуализации и команда были в состоянии приспособить эти протоколы для использования в визуализации батареи. Разработка новых материалов и аналитических характеристик является основной задачей Центра Бирмингема для накопления энергии и Бирмингем центр для критических элементов и стратегических материалов в Бирмингем Энергетического Института.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!