リン酸鉄リチウム電池の強力な性能

新しい研究では、バッテリーのプラスとしてリン酸鉄リチウム材料を使用すると、通常、バッテリーの性能が予想よりも高くなる理由が回答されています。その秘密は、内部の欠陥にあります。

材料科学者のMingTangはプレスリリースで、「材料効果が非常に優れていることは誰もが知っているが、科学者が議論されている本当の理由がある。この材料は多くの点でそれほど良くはないが、時には期待を超えるだろう」と述べた。

研究者らは、リン酸鉄リチウムの製造過程で、転位現象の欠陥と呼ばれる格子原子の一部が出現することを発見しました。研究を通して科学者たちは、トランス欠陥がこの種の物質的な立派な性能を解決できるかもしれないことを発見しました。アノード材料のこの種の欠陥は、より広い領域の表面から放出され、リチウムイオンを収集する可能性があります。

これまで、科学者たちは、リチウムイオンは一方向にしか移動できないため、リチウムイオンを制限すると、材料の表面サイズが放出および吸収されると想定していました。顕微鏡画像技術とコンピューターモデルにより、科学者はバッテリー状態の過程でイオンの動きを観察することができます。科学者の分析は、新しい方向へのイオンの存在の欠陥を示しました。

この種の欠陥は、ナノロッドのリン酸鉄リチウムの界面活性領域を効果的に増加させ、リチウムイオンのアノードと電解質の間の広がりをより効率的にします。タン氏は次のように述べています。「バッテリーアノードのほとんどは、一方向へのリチウムイオンの動きを増やすために薄いプレート形状になっています。私たちの調査結果は、リン酸鉄リチウムの形状最適化設計の見方を変えました。リチウムイオンが方向、つまり、標準のパフォーマンスを最大化するように設計することは完全に不正確です。」

電池研究の専門家でさえ、リチウムイオン電池と電気化学的特性およびプロセスのコンポーネントをすべて理解しているわけではありません。しかし、これらの電気化学的プロセスと性能を仮定して分析する科学者が増えるにつれて、私たちはより完璧になり、リチウム電池の性能を可能な限り効率的にすることができます。

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