Ingenjörer och kemister från University of Illinois Urbana-Champaign har samarbetat för att skapa ny elektromikroskopsteknik och datautvinning för att visuellt precisera områden av kemisk och fysisk förändring inuti jon-batterier, meddelar universitetet på sin hemsida.

I en studie publicerad i Nature Materials har de kartlagt förändringar inom ett batteri på nanoskala, med en tiofaldig förbättring i upplösning jämfört med tidigare metoder. Den nya metoden har möjliggjort insamlingen av bilder på de inre mekanismerna av batterier, till skillnad från tidigare studier som fokuserat på de kemiska effekterna av laddningscykler.

Enligt Wenxiang Chen, huvudförfattare till studien, sprider sig joner in och ut ur elektroderna under driften av uppladdningsbara jon-batterier, vilket skapar en mekanisk ansträngning och ibland uppståndelsen av fel. Genom den nya metoden kan vi nu för första gången fånga upp de nano-skaliga ansträngnings-skapade domänerna inuti ett batteri.

Den här typen av mikrostrukturella heterogena transformationer har tidigare studerats i keramik och metallurgi, men inte när det kommer till energilagrande material. Den kombinerade datan visar ett mönster av kärnbildning, tillväxt och sammansmältning inuti batterierna, vilket påverkar prestandan hos batteriet. Qian Chen, medförfattare till studien, planerar att jobba vidare på studien genom skapa videor på hur processen går till.

Inverkan av den här forskningen kan gå bortom det jon-batteri-system som studerats här. Enligt Paul Braun, ytterligare en av medförfattarna, kan konceptet, principerna och de möjliggörande karakteriseringsramverket appliceras på elektroder i en variation av litium och post-litium batterier. Utöver det kan det appliceras på andra elektrokemiska system som inkluderar bränsleceller, synaptiska transistorer och elektrolytiska celler.

Således möjliggör metoden förbättringar av en helt ny karaktär inom energilagring och förbränning.

🔋 Batterier räcker 50 procent längre med nytt material

Ett nytt material kan göra att vi inte behöver byta ut fasta batterier i exempelvis pacemakers lika ofta som idag.

Warp NewsKent Olofsson

⚡️ Enormt vattenbatteri för att lagra överskottsenergi

Schweiz har byggt ett enormt vattenbatteri för att lagra överskottsenergi. Batteriet kan lagra lika mycket elektricitet som 400 000 elbilsbatterier.

Warp NewsLinn Winge