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水果老虎机:电池衰变背后的因素实际上是随着时间的推移而变化的

时间:2022/5/5 7:35:09  作者:  来源:  浏览:5  评论:0
内容摘要:可充电的锂离子电池并不总是充满的,经过足够的充电和再充电循环,它们最终会报废。现在,美国研究人员发现,电池衰变背后的因素实际上是随着时间的推移而变化的。在早期,衰变似乎是由单个电极粒子的特性驱动的,但经过几十次充电周期后,粒子如何结合在一起变得更加重要。这项新研究今天发表在杂志上...
可充电的锂离子电池并不总是充满的,经过足够的充电和再充电循环,它们最终会报废。现在,美国研究人员发现,电池衰变背后的因素实际上是随着时间的推移而变化的。在早期,衰变似乎是由单个电极粒子的特性驱动的,但经过几十次充电周期后,粒子如何结合在一起变得更加重要。

这项新研究今天发表在杂志上,由美国能源部SLAC国家加速器实验室的研究人员和普渡大学、弗吉尼亚理工大学以及欧洲同步辐射设施的同事进行。研究人员使用计算机视觉技术来研究组成电池电极的单个粒子是如何随着时间的推移而分解的。

研究人员说,电池粒子就像人一样:“我们一开始都走自己的路,但我们会在路上遇到其他人,最终我们会成群结队,朝着同一个方向前进。为了理解峰值效率,我们不仅要研究粒子的个体行为,还要研究这些粒子在群体中的行为。”

研究人员用x射线研究了电池阴极。经过10或50次充电循环后,他们利用x射线断层扫描重建了阴极的3D图像。水果老虎机,他们将这些3D图像切成一系列2D切片,并使用计算机视觉方法来识别这些粒子。

最后,他们发现了2000多个单个粒子,他们不仅计算单个粒子的特征,如大小、形状、表面粗糙度,而且更多的全球特征,如频率粒子相互直接接触和频率粒子形状变化的程度。

研究人员继续发现了一个惊人的模式:在10次充电周期后,最大的因素是单个粒子的属性,包括粒子的球形程度和粒子体积与表面积的比例。然而,经过50次循环后,配对和群的性质促使粒子分解。

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