רעסעאַרטשערס אין די יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענערגיע (דאָע) אַרגאָן לאַנדיש לאַבאָראַטאָריע, האָבן אַ לאַנג געשיכטע פון ​​פּייאַנירינג דיסקאַוועריז אין די פעלד פון ליטהיום-יאָן באַטעריז. פילע פון ​​די רעזולטאַטן זענען פֿאַר די באַטאַרייע קאַתאָדע, גערופן NMC, ניקאַל מאַנגאַנעס און קאָבאַלט אַקסייד. א באַטאַרייע מיט דעם קאַטאָוד איצט כוחות די טשעווראָלעט ריגל.
אַרגאַן ריסערטשערז האָבן אַטשיווד אן אנדער ברייקטרו אין NMC קאַטאָדיעס. די מאַנשאַפֿט ס נייַ קליינטשיק קאַתאָדע פּאַרטאַקאַל סטרוקטור קען מאַכן די באַטאַרייע מער דוראַבאַל און סאַפער און סאַפער קענען צו אַרבעטן אין זייער הויך וואָולטידזש און צושטעלן מער מער אַרומפאָרן ריינדזשאַז.
"מיר איצט האָבן גיידאַנס אַז באַטאַרייע מאַניאַפאַקטשערערז קענען נוצן אַ הויך-דרוק, גרענעץ קאַטאָוד מאַטעריאַלס," כאַליל אַמין, אַרגאָננע פּערווירטשקע עמעריטוס.
"יגזיסטינג נמק קאַטאָדעס פאָרשטעלן אַ הויפּט כערדאַגע אַרבעט," האט אַססיסטאַנט כעמיסט Guiliang Xu. מיט אָפּצאָל-אָפּזאָגן סייקלינג, אויפֿפֿירונג טראפנס געשווינד רעכט צו דער פאָרמירונג פון קראַקס אין די קאַטאָוד פּאַרטיקאַלז. פֿאַר דעקאַדעס, באַטאַרייע ריסערטשערז האָבן שוין קוקן פֿאַר וועגן צו פאַרריכטן די קראַקס.
איין אופֿן אין דער פאַרגאַנגענהייט געוויינט קליינטשיק ספעריש פּאַרטיקאַלז קאַמפּאָוזד פון פילע קלענערער פּאַרטיקאַלז. גרויס ספעריש פּאַרטיקאַלז זענען פּאָליקריסאַללינע, מיט קריסטאַליין דאָומיינז פון פאַרשידן אָריענטיישאַנז. ווי אַ רעזולטאַט, זיי האָבן וואָס סייאַנטיס רופן קערל באַונדריז צווישן פּאַרטיקאַלז, וואָס קענען אָנמאַכן די באַטאַרייע צו פּלאַצן בעשאַס אַ ציקל. צו פאַרמייַדן דעם חברים ס חברים האָבן ביז אַהער דעוועלאָפּעד אַ פּראַטעקטיוו פּאָלימער קאָוטינג אַרום יעדער פּאַרטאַקאַל. דער קאָוטינג סעראַונדז גרויס ספעריש פּאַרטיקאַלז און קלענערער פּאַרטיקאַלז ין זיי.
אן אנדער וועג צו ויסמיידן דעם טיפּ פון קראַקינג איז צו נוצן איין קריסטאַל פּאַרטיקאַלז. עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי פון די פּאַרטיקאַלז געוויזן אַז זיי האָבן קיין לימאַץ.
די פּראָבלעם פֿאַר די מאַנשאַפֿט איז געווען אַז קאַטאָדעס געמאכט פון קאָוטאַד פּאָליסקריסטאַלז און איין קריסטאַלז נאָך קראַקט בעשאַס סייקלינג. דעריבער, זיי פירט ברייט אַנאַליסיס פון די קאַטאָוד מאַטעריאַלס אין די אַוואַנסירטע פאָטאָן מקור (אַפּס) און צענטער פֿאַר נאַנאָמאַטעריאַלס (קנם) אין די יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענערגיע ס אַרגאָננע וויסנשאַפֿט צענטער.
פאַרשידן X-Ray אַנאַליזעס זענען דורכגעקאָכט אויף פינף APS געווער (11-BM, 20-BM, 2-ID-D, 11-ID-C און 34-ID- E). עס טורנס אויס אַז וואָס סייאַנטיס געדאַנק איז געווען אַ איין קריסטאַל, ווי געוויזן דורך עלעקטראָן און רענטגענ שטראַל מיקראָסקאָפּי, פאקטיש האט אַ גרענעץ ין. סקאַנינג און טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי פון קנמס באשטעטיקט דעם מסקנא.
"ווען מיר געקוקט אויף די ייבערפלאַך מאָרפאָלאָגי פון די פּאַרטיקאַלז, זיי געקוקט ווי איין קריסטאַלז," האט פיטשיסיסט ווענקסון ליו. â, 但是, 当我们在 APS 使用一种称为同步加速器 X 射线衍射显微镜的技术和其他技术时, 我们发现边界隐藏在内部. " â� <“但是 ， 当 在 在 使用 使用 种 称为 同步 加速器 x 射线 显微镜 的 技术 和 其他 时 ， 我们 发现 边界 隐藏 在。”"אָבער, ווען מיר געוויינט אַ טעכניק גערופֿן סינטשראָטראָן רענטגענ-שטראַל ינקאַקשאַן מיקראָסקאָפּי און אנדערע טעקניקס ביי אַפּס, מיר געפֿונען אַז די באַונדריז זענען געווען פאַרבאָרגן ין."
ימפּאָרטאַנטלי, די מאַנשאַפֿט האט דעוועלאָפּעד אַ מעטאָד צו פּראָדוצירן איין קריסטאַלז אָן באַונדריז. טעסטינג קליין סעלז מיט דעם איין-קריסטאַל קאַטאָוד אין זייער הויך וואָולטידזש געוויזן אַ 25% פאַרגרעסערן אין ענערגיע סטאָרידזש פּער אַפּאַראַט באַנד מיט כמעט קיין אָנווער אין פאָרשטעלונג איבער 100 פּרובירן סייקאַלז. אין קאַנטראַסט, נמק קאַטאָדעס קאַמפּאָוזד פון מאַלטי-צובינד איין קריסטאַלז אָדער קאָוטאַד פּאָליסימסץ געוויזן אַ קאַפּאַציטעט קאַפּ פון 60% צו 88% איבער דער זעלביקער לעבן.
אַטאָמישע וואָג קאַלקיאַליישאַנז אַנטדעקן דעם מעקאַניזאַם פון קאַטאָוד קאַפּעקאַטאַנס רעדוקציע. לויט מאַריאַ טשאַנג, אַ נאַנאָססיענטיסט אין קם, באַונדריז זענען מער מסתּמא צו פאַרלירן זויערשטאָף אַטאָמס ווען די באַטאַרייע איז אָנגעקלאָגט ווי געביטן ווייַטער אַוועק פון זיי. דעם אָנווער פון זויערשטאָף פירט צו דערנידעריקונג פון דער צעל ציקל.
"אונדזער חשבונות ווייַזן ווי דער גרענעץ קען פירן צו זויערשטאָף זיין פריי אין הויך דרוק, וואָס קענען פירן צו רידוסט פאָרשטעלונג," טשאַן געזאגט.
ילימאַנייטינג די גרענעץ פּריווענץ זויערשטאָף עוואַלושאַן, דערמיט ימפּרוווינג די זיכערקייַט און סייקליקאַל פעסטקייַט פון די קאַטאָוד. זויערשטאָף עוואַלושאַן מעזשערמאַנץ מיט אַפּס און אַ אַוואַנסירטע ליכט מקור אין די יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענערגיע ס לאָרדס בערקעליי נאַשאַנאַל לאַבאָריי באַשטעטיק דעם מסקנא.
"איצט מיר האָבן גיידליינז אַז באַטאַרייע מאַניאַפאַקטשערערז קענען נוצן צו מאַכן קאַטאָוד מאַטעריאַלס וואָס האָבן קיין באַונדריז און אַרבעטן אין הויך דרוק," האט געזאגט כאַליטיל אַמין, אַרגאָננע פּערמין. â� <"该指南应适用于 nmc 以外的其他正极材料." â� <"该指南应适用于 nmc 以外的其他正极材料.""גיידליינז זאָל צולייגן צו קאַטאָוד מאַטעריאַלס אנדערע ווי NMC."
אַן אַרטיקל וועגן דעם לערנען ארויס אין די זשורנאַל נאַטור ענערגיע. אין דערצו צו זו, אַמין, ליו און טשאַנג, די אַרגאָננע מחברים זענען קסיאַנג ליו, ווענקאַטאַ טשאַיטאַניאַ קולאַ טשאַטאָ, יאַנגוואַי טשען. ססיענטיסץ פון דעם לאָראַנס בערקעליי נאַשאַנאַל לאַבאָראַטאָריע (WANLI יאַנג, קינגטיאַן לי, און זענגקינג זשואָ), קסיאַמען אוניווערסיטעט (נינג פאַן, און צינגהואַ אוניווערסיטעט (דאָנגשאַ אוניווערסיטעט (דאָנגשאַ אוניווערסיטעט (דאָנגשאַ אוניווערסיטעט (דאָנגשאַ אוניווערסיטעט (דאָנגשאַ אוניווערסיטעט (דאָנגשענגען רען, Xuning Feng און Mingning Feng און Minghao Auyang).
וועגן די אַרגאָננע צענטער פֿאַר נאַנאָמאַטעריאַלס די צענטער פֿאַר נאַנאָמאַטעריאַלס, איינער פון פינף יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענערגיע נאַנאָטעטשנאָלאָגי פאָרשונג סענטערס סענטערס, איז דער פּרעמיער נאַשאַנאַל טעכנאָלאָגיע פאָרשונג געשטיצט דורך די יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענערגיע ס אָפיס פון וויסנשאַפֿט. צוזאַמען, NRSRCS פאָרעם אַ סוויט פון קאַמפּלאַמענטשי פאַסילאַטיז וואָס צושטעלן ריסערטשערז מיט די קייפּאַבילאַטיז פֿאַר אַ מאָדערן קייפּאַבילאַטיז פֿאַר פאַבריקייטינג, פּראַסעסינג, און מאָדעלינג נאַנאָסקאַלע מאַטעריאַלס און מאָדעלינג נאַנטאָסטראַקטשער ינוועסמאַנט אונטער די נאַשאַנאַל נאַנאָטעטשנאָלאָגי איניציאַליטי. די NSRC איז לאָוקייטאַד אין די יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענערגיע נאַציאָנאַלער לאַבאָראַטאָריעס אין אַרגאָננע, ברוקהאַווען, צאָאָקהאַווען, צאָאָקהאַווען, צאָאָקהאַווען, באָרד, לאָראַנס בערקעליי, שעדיאַ, סאַנדיאַ, סאַנדיאַ, סאַנדיאַ, סאַנדיאַ, סאַנדיאַ, סאַנדיאַ, סאַנדיאַ, סאַנדיאַ, סאַנדיאַ און לאָס אַלאַמאָס. פאר מער אינפֿאָרמאַציע וועגן די NRSRC DOE, באַזוכן HTTPS: // Science .אָסטי. GOV / יו. עס. ER - F C איך ליט י.ע. י.ע. י.ע.
די יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענערדזשי ס אַוואַנסירטע פאָטאָן מקור (אַפּס) אין אַרגאָננע נאַשאַנאַל לאַבאָראַטאָריע איז איינער פון די מערסט פּראָדוקטיוו רענטגענ-שטראַל קוואלן אין דער וועלט. APS גיט הויך-ינטענסיטי רענטגענ-שטראַלן צו אַ דייווערס פאָרשונג קהילות אין מאַטעריאַלס וויסנשאַפֿט, כעמיע, קאַנדענסט די פיזיק פון לעבן און ינווייראַנמענאַל ססיענסעס און געווענדט פאָרשונג. די רענטגענ-שטראַלן זענען ידעאַל פֿאַר לערנען מאַטעריאַלס און בייאַלאַדזשיקאַל סטראַקטשערז, די פאַרשפּרייטונג פון עלעמענטן, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, כעמישער, מעדיציניש און טעקניקלי וויכטיק ינזשעניעריע סיסטעמען, וואָס זענען וויטאַל פֿאַר אונדזער נאציאנאלע עקאנאמיע, וואָס זענען וויטאַל פֿאַר אונדזער נאציאנאלע עקאנאמיע, טעכנאָלאָגיע. און גוף די יקער פון געזונט. יעדער יאָר, מער ווי 5,000 ריסערטשערז נוצן APS צו אַרויסגעבן מער ווי 2,000 אויסגאבעס דיטיילינג וויכטיק דיסקאַוועריז און סאַלווינג מער וויכטיק בייאַלאַדזשיקאַל פּראָטעין סטראַקטשערז ווי ניצערס פון קיין אנדערע רענטגענ שטראַל פאָרשונג צענטער. אַפּס סייאַנטיס און ענדזשאַנירז ינסטרומענטאַד ינאַווייטיוו טעקנאַלאַדזשיז וואָס זענען די יקער פֿאַר ימפּרוווינג די פאָרשטעלונג פון אַקסעלערייטערז און ליכט מקורים. דאָס כולל אַרייַנשרייַב דעוויסעס וואָס פּראָדוצירן גאָר פֿאַרב ווייַס רענטגענ-שטראַלן פּרייזד דורך ריסערטשערז, לענסעס וואָס פאָקוס, וואָס פאָקוס רענטגענ-שטראַלן צו אַ ביסל נאַנאַמאַטערז, ינסטראַמייז ינטעראַקט מיט די אַקציע פון ​​די יישאַן פון אַפּס דיסקאַווערערז פאָרשונג דזשענערייץ ריזיק דאַטן וואַליומז.
דעם לערנען געוויינט רעסורסן פון אַוואַנסירטע פאָטאָן מקור, אַ יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענערדזשי אָפפיסע פון ​​וויסנשאַפֿט באַניצער צענטער אָפּעראַטעד דורך אַרגאָננע נאַשאַנאַל לאַבאָראַטאָריע פֿאַר די יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענערדזשיס אָפפערס.
די אַרגאַן נאַשאַנאַל לאַבאָראַטאָריע שטרעבט צו סאָלווע די דרינגלעך פּראָבלעמס פון דינער וויסנשאַפֿט און טעכנאָלאָגיע. ווי דער ערשטער נאַשאַנאַל לאַבאָראַטאָריע אין די פאַרייניקטע שטאַטן, אַרגאָננע קאַנדפּאָרץ קאַטינג דאַס יקערדיק און געווענדט פאָרשונג אין כמעט יעדער סייאַנטיפיק דיסציפּלין. Argonne researchers work closely with researchers from hundreds of companies, universities, and federal, state, and municipal agencies to help them solve specific problems, advance US scientific leadership, and prepare the nation for a better future. אַרגאָננע ימפּלויז עמפּלוייז פון איבער 60 לענדער און איז אַפּערייטאַד דורך וטשיקאַגאָ אַרגאָננע, ללק פון די יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענין פון ענערגיע פון ​​וויסנשאַפֿט.
די אָפפיסע פון ​​וויסנשאַפֿט פון די יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענערגיע איז די גרעסטע פֿאַר פאָלסאַסט פֿאַר לאַנד פון יקערדיק פאָרשונג אין די גשמיות ססיענסעס, ארבעטן צו אַדרעס עטלעכע פון ​​די מערסט דרינגלעך ישוז פון אונדזער צייט. פֿאַר מער אינפֿאָרמאַציע, באַזוכן HTTPS: // ענערגיע .גאָוו / וויסנשאַפֿט דארק.