科学者のチームは、X線を使用して、リチウム金属アノードを安定化するための化学層キーであるバッテリーの間期を分析しました。
電気自動車（EV）から再生可能なグリッドスケールのブラック ジャック オンライン カジノ貯蔵まで、社会の最も重要なグリーンイノベーションでの使用により、バッテリーの需要が増加しています。世界的に、研究者はバッテリーサプライチェーンのボトルネックを削除することを目指しています。
現在、米国ブラック ジャック オンライン カジノ省（DOE）ブルックヘブン国立研究所の化学者が率いる科学者チーム、および太平洋北西国立研究所（PNNL）は、バッテリーのインターフェーズでブレークスルーを行いました。ブラック ジャック オンライン カジノ密度。
作業、 'LIメタルアノードの複雑で動的な相互特定のメカニズムを解明する、 ’はジャーナルに掲載されていますNature Nanotechnology。
リチウム金属バッテリーに焦点を当てている
スマートフォンなどの多くの日常的なテクノロジーは依存していますリチウムイオン電池効率が高く寿命が長いため。しかし、世界がクリーンブラック ジャック オンライン カジノに移行するにつれて、この支配的なバッテリー技術は、たとえば、より厳しいアプリケーションでの課題に直面しています。たとえば、長距離にわたってEVに電力を供給しています。
EV革命が形作られることを保証するために、いくつかの国立研究所とDOEが支援する大学の研究者は、EVのより良いバッテリーを構築することを目的としたBatterch500と呼ばれるコンソーシアムを形成しました。 PNNLが率いるコンソーシアムは、1キログラムあたり500ワット時間のブラック ジャック オンライン カジノ密度のバッテリーセルを作ることを計画しています。これは、今日の最先端のバッテリーのブラック ジャック オンライン カジノ密度の2倍以上です。
リチウム金属アノードは、グラファイトアノードよりもはるかに高いブラック ジャック オンライン カジノ密度を持っています。ただし、バッテリーの充電と放電としてアノードを安定させる方法を見つけることには課題があります。
これを安定させようとするために、ブルックヘブンラボとPNNLの科学者は、リチウム金属電池の固体電解質間期（バッテリーの充電と排水としてアノードと電解質の間に形成される化学層）に関する詳細な研究を主導しました。間期は、リチウム金属バッテリーを安定化するための鍵です。
「間期は、バッテリー全体の循環性に影響します。これは非常に重要ですが、とらえどころのないシステムです」と、この研究を主導したブルックヘブンの化学者エニュアン・フーは言いました。
世界中の科学者は、泣き電子顕微鏡を含むさまざまな実験技術を使用して多くの研究を実施していますが、間期をよりよく理解するために、絵はまだ明確で完全ではありません。
「インターフェーズの包括的な理解は、効果的なインターフェーズを構築するための基盤を提供します」と、PNNLの科学者Xia Caoは語りました。 「Battery500コンソーシアムは、コラボレーションを強く奨励しています。
間期の複雑な化学をより深く理解するために、科学者は全国シンクロトロン光源II（NSLS-II）に目を向けました。
X線は、インターフェーズ化学を明らかにします
NSLS-IIは、材料の原子規模の構成を研究するためのウルトラバイトX線を生成するユニークなツールです。チームは、NSLS-IIでX線粉末回折（XPD）ビームラインの高度な機能を利用して、長年にわたってバッテリー化学で多くの新しい発見をしてきました。
「高ブラック ジャック オンライン カジノのシンクロトロンX線が間期のサンプルに損傷を与えないことを以前に発見しました」とHu氏は述べました。 「これは非常に重要です。なぜなら、間期を特徴付ける上で最大の課題の1つは、サンプルが低ブラック ジャック オンライン カジノX線を含む他の種類の放射線に非常に敏感であることだからです。
リチウム金属バッテリーを50回循環して、十分な期間サンプルを収穫しました。次に、チームは細胞を分解し、リチウム金属の表面から微量の量の間期粉末を除去し、XPDの高ブラック ジャック オンライン カジノX線をサンプルに指示して、そのとらえどころのない化学を明らかにしました。
「XPDは、この研究を実施できる世界で数少ないビームラインの1つです。 「ビームラインは、この作業に3つの利点を提供しました。サンプルが少ない小さな吸収断面です。
高度なX線技術のユニークな組み合わせを使用することにより、チームは、その起源、機能、相互作用、進化を含む、間期コンポーネントの詳細な化学マップを発見しました。
「間期の3つの異なるコンポーネントに焦点を当てました」と、この論文の最初の著者であるブルックヘイブンポスドクシャタンは述べています。 「最初は水素化リチウムとその形成メカニズムでした。
チームは、リチウム金属陽極に見られる水酸化Lithiumが、水素化リチウムの原因となる可能性が高いことを発見しました。科学者は、この化合物の組成を制御することにより、可能な限り最高のパフォーマンスで改善されたインターフェーズを設計することができます。
「第二に、電気化学的性能にとって非常に重要であるフッ化リチウムを研究し、低濃度の電解質で大規模に形成できることを発見しました。
科学者は、フッ化リチウムは高価な塩に依存する高濃度の電解質でのみ形成できると以前に信じていました。したがって、この研究は、より費用対効果の高い低濃度電解質がこれらのバッテリーシステムでうまく機能する可能性があることを示しています。
「3番目に、水酸化リチウムを調べて、バッテリーのサイクリング中にどのように消費されるかを理解しました。これらはすべて非常に新しい発見であり、間期を理解するために重要です。」
これらの調査結果は、リチウム金属バッテリーのより正確で制御可能なインターフェーズデザインを可能にするため、以前に見落とされがちなコンポーネントを強調し、リチウム金属バッテリーのより正確で制御可能なインターフェーズ間デザインを強調します。
前進すると、チームはバッテリー500コンソーシアムに追加の研究を提供し続けています。 Battery500は現在、2026年まで続く第2フェーズにあります。
