, 더 빠른 더 나은, 더 강한: 붐 가지 않는 건물 건전지

July 11, 2018

오래된 말이 있습니다: “당신은 당신이.” 달릴 것을 배우기 전에 걷는 것을 배워야 합니다 그런 지혜에도 불구하고, 수많은 기업은 기초를 건너뛰고 건전지 공업을 포함하여 마라톤을, 대신 신청합니다.

개량한 저장력을 위한 믿을 수 없는 약속이 리튬 이온 건전지에 의하여 보전됩니다, 그러나 휘발성 입니다. 우리는 모두 전화에 있는 리튬 이온 건전지에 관하여 뉴스이라고 들렸습니다 -- 특히 삼성 갤럭시 7 -- 전화가 불을 붙잡는 원인이 되기.

문제의 다량은 건전지 안쪽에 연화성 액체 전해질의 사용에서 일어납니다. 1개의 접근은 리튬 금속 전극과 함께 불연성 단단한 전해질을 이용하기 위한 것입니다. 이것은 동시에 불의 가능성을 줄이고 있는 동안 건전지의 에너지를 증가할 것입니다.

근본적으로, 목적지는 붐 가지 않는 차세대 고체 건전지를 건축하고 있습니다. 여행은 기본적으로 리튬을 이해하기 위한 것입니다.

“모두는 다만 건전지의 에너지 저장 성분을 보고 있습니다,” 미시간 과학 기술 대학에 재료 과학의 Erik 허버트, 조교수와 설계를 말합니다. “아주 몇몇 연구 단체는 기계적인 성분 이해에 흥미있습니다. 그러나 리튬의 기계적 성질 자체가.” 퍼즐 중요한 조각일지도 모르다 낮은, 우리 발견하고 있습니다 보거든

미시간 기술 연구원은 물자 연구 사회 및 케임브리지 대학 출판이 공동으로 간행한 물자 연구의 전표에 있는 초대한 3 종이 시리즈에서 오늘 간행된 결과를 가진 리튬의 기본적인 이해를 얻기에 두드러지게 공헌합니다. , 허버트와 Stephen Hackney 미시간 기술에 보라빛 Thole, 대학원 학생, 오크리지 국립 연구소에 낸시 Dudney 및 분말 야금술과 새로운 물자의 차세대 건전지의 성과 그리고 안전 통제에 있는 리튬의 기계적인 행동의 중요성을 강조하는 몫 결과를 위한 국제적인 진보된 연구소에 Sudharshan Phani와 함께 재료 과학 그리고 기술설계의 교수.

동결 눈녹은물 주기 손상 콘크리트 같이, 리튬 모수석은 건전지를 손상합니다

리튬은 비행에 수그린 만드는 극단적으로 민감하는 금속입니다. 그러나 또한 에너지 저장에 아주 좋습니다. 우리는 가능한 빨리 위탁하기 위하여 우리의 전화 (및 컴퓨터, 정제 및 다른 전자 장치) 원하고, 이렇게 건전지 제조자는 쌍둥이 압력을 직면합니다: 아주 빨리 위탁하는 음극선 사이에서 책임 및 양극을 가능한 한 빨리 통과하는 건전지를 만드십시오, 및 건전지를 반복적으로 위탁에도 불구하고 믿을 수 있는 하십시오.

리튬은 아주 연약한 금속입니다, 그러나 배터리 오퍼레이션 도중 예상대로 행동하지 않습니다. 리튬의 현미경 손가락에 있는 건전지 결과 위탁하고 출력하기 도중 해결할 수 없이 생기는 증가하는 압력은 선재와 피할 수 없는 현미경 하자를 채우기 위하여 모수석을 불렀습니다 -- 강저, 숨구멍 및 찰상 -- 리튬 양극과 단단한 전해질 분리기 사이 공용영역에.

계속되 순환 도중, 이 모수석은 육체적으로 양극 및 음극선을 분리하는 단단한 전해질 층 그들의 방법을로, 결국 처음부터 끝까지 강제하골. 한 번 모수석은 음극선을, 장치 수시로 비극적으로 단락시키고 실패합니다, 도달합니다. 리튬이 고체 건전지 위탁하고 출력하기 도중 자연적으로 발전하는 압력을 어떻게에 감형하는지 허버트와 Hackney의 연구 초점.

미크론 이하 길이에 리튬의 현저한 행동에 의하여 오르는 그들의 일 문서 -- 아래로 가장 작은 리튬으로 교련과 거의 틀림없이 대부분의 정신을 잃게 하는 속성. 다이아몬드 기울ㄴ 조사에 리튬 금속을 모양없이 하기 위하여 영화를 만입시겨서, 연구원은 금속이 압력에 어떻게 반작용하는지 탐구합니다. 그들의 결과는 Cal Tech.에 연구원이 올해 초에 보고한 작 길이 가늠자에 리튬의 의외로 고강도를 확인합니다.

고강도 리튬의 취임의, 기계적인 설명을 제공해서 그 연구에 허버트와 Hackney 구조 의외로.

그것의 자신의 원자 또는 이온을 양극 구성하고 있는 리튬 이온의 배열에 있는 연구원 얼마나와 빨리 건전지가 위탁되고 출력되는지 (관련있는지 어느 것이 리튬이 모양없이 하는 속도)의 중요성을, 뿐 아니라 결점과 탈선의 효력에게 보이는 indenter 끝에 의해 부과되는 압력을 완화하기 위하여 확산하거나 재정비하는 리튬의 능력.

리튬의 행동을 이해하는 아래로 교련

기사에서 “높 순수성 수증기의 Nanoindentation는 리튬 영화를 예금했습니다: 탄성 계수는,” 연구원 리튬의 탄력 있는 리튬 이온의 육체적인 오리엔테이션에 있는 변화를 반영하기 위하여 재산을 측정합니다. 이 결과는 모든 미래 가장 일로 통합 리튬의 오리엔테이션 의존하는 탄력 있는 재산의 필요성을 강조합니다. 허버트와 Hackney는 또한 리튬에 의하여에는 마침내 오른다는 것을 500 미만 나노미터가 열로 역학적 에너지를 변형시키는 강화한 기능이 있을지도 모르다 나타내는 실험에 의거한 증거를 제공합니다.

따르는 기사에서는, “높 순수성 수증기의 Nanoindentation는 리튬 영화를 예금했습니다: 500 미만 나노미터가” 허버트와 Hackney 유포 중재한 교류 고강도, 문서 리튬의 기계학적인 합리화에 의하여 현저하게 마침내 오르고, 리튬의 관리 능력 압력이 물자가 모양없이 하는 비율과 유포에 의해 어떻게 통제되는지 설명하는 것을 작정인 그들의 본래 기구를 제공합니다.

마지막으로, “높 순수성 수증기의 Nanoindentation에서 리튬 영화를 예금했습니다: 유포에서 탈구 중재한 교류에 전환의 기계학적인 합리화는,” 저자 리튬이 압력을 완화하는 그것의 기능을 더 촉진하는 갑작스러운 전환을 겪는 조건을 설명하는 통계 모델을 제공합니다. 그들은 또한 건전지의 성과에 직접 리튬의 기계적인 행동을 연결하는 모형을 제공합니다.

“우리는 리튬이 계면 결점에 같은 압력 가늠자를,” 허버트 말하는 마침내 완화하는 기계장치를 이해하는 것을 시도하고 있습니다. 이 핵심적인 쟁점의 우리의 이해를 개량하는 것은 직접 안전, 장기 및 높 비율 순환 성과를 승진시키는 안정되어 있는 공용영역의 발달을 가능하게 할 것입니다.

허버트를 말합니다: “나는 우리의 일에는 다음 gen 기억 장치를 발육시키는 것을 시도하는 방향 사람들 포획에 중요한 영향이.” 있다는 것을 희망합니다