O tagata suʻesuʻe i le US Department of Energy's (DOE) Argonne National Laboratory e iai se talaʻaga umi o suʻesuʻega paionia i le tulaga o maa lithium-ion.O le tele o nei fa'ai'uga e mo le maa cathode, e ta'ua o le NMC, nickel manganese ma cobalt oxide.O se maa o lo'o i ai lenei cathode ua fa'aola nei le Chevrolet Bolt.
Ua ausia e le au suʻesuʻe a Argonne se isi faʻalavelave i NMC cathodes.O le fausaga fou a le 'au e mafai ona fa'atumauina ma saogalemu le ma'a, e mafai ona fa'agaoioi i voluma maualuga ma maua ai le mamao o femalagaiga.
"Ua i ai nei a matou taʻiala e mafai e le au gaosi maa ona faʻaogaina e fai ai mea faʻapipiʻi maualuga, leai se tuaoi," Khalil Amin, Argonne Fellow Emeritus.
"O loʻo iai nei NMC cathodes o loʻo iai se faʻalavelave tele mo galuega maualuga," o le tala lea a le fomaʻi fesoasoani Guiliang Xu.Fa'atasi ai ma le fa'aogaina o le uila, e vave lava ona pa'u le fa'atinoga ona o le fa'atupuina o ta'eta'ei i vaega o le cathode.Mo le tele o tausaga, sa suʻesuʻe e le au suʻesuʻe maʻa ni auala e toe faʻaleleia ai nei taʻe.
O se tasi metotia i aso ua mavae na fa'aogaina ai ni vaega laiti fa'apolofesa o lo'o fausia i le tele o vaega laiti e la'ititi.O vaega tetele spherical e polycrystalline, faʻatasi ai ma vaega tioata o faʻasologa eseese.O le iʻuga, e iai a latou mea e taʻua e saienitisi o tuaoi o saito i le va o fasimea, lea e mafai ona taʻe ai le maa i le taamilosaga.Ina ia puipuia lenei mea, na fausia muamua e le au faigaluega a Xu ma Argonne se ufiufi polymer puipuia faataamilo i vaega taitasi.O lenei ufiufi e siosiomia ai ni vaega tetele lapotopoto ma ni vaega laiti i totonu.
O le isi auala e aloese ai mai lenei ituaiga o ta'e o le fa'aogaina lea o ni vaega tioata ta'itasi.Electron microscopy o nei vaega na faaalia ai e leai ni tuaoi.
O le fa'afitauli mo le 'au, o cathodes na faia mai polycrystals ufiufi ma tioata ta'itasi o lo'o ta'e pea i le taimi o le uila.O le mea lea, na latou faia ai se suʻesuʻega lautele o nei mea cathode i le Advanced Photon Source (APS) ma le Nofoaga Autu mo Nanomaterials (CNM) i le US Department of Energy's Argonne Science Center.
O suʻesuʻega x-ray eseese na faia i lima APS e lima (11-BM, 20-BM, 2-ID-D, 11-ID-C ma 34-ID-E).E aliali mai o le mea na manatu saienitisi o se tioata e tasi, e pei ona faʻaalia e le electron ma le X-ray microscopy, o loʻo i ai moni lava se tuaoi i totonu.O le su'esu'eina ma le fa'asalalauina o le microscopy electron o CNM na fa'amaonia ai lenei fa'aiuga.
"Ina ua matou tilotilo i le morphology o luga o nei vaega, na foliga mai o ni tioata tasi," o le tala lea a le fomaʻi o Wenjun Liu. 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他们他们他们他们他们他们他们他们他们他们他们了界隐藏在内部。” 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 ，术 和边界 隐藏 在。”"Ae ui i lea, ina ua matou faʻaogaina se metotia e taʻua o le synchrotron X-ray diffraction microscopy ma isi auala i le APS, na matou iloa ai o tuaoi na natia i totonu."
O le mea taua, ua fausia e le 'au se auala e gaosia ai tioata taʻitasi e aunoa ma ni tuaoi.O le su'eina o sela laiti i lenei cathode tioata tasi i voluma maualuga na fa'aalia ai le si'itia o le 25% o le fa'aputuina o le malosi i le iunite voluma ma toetoe a leai se gau i le fa'atinoga i luga o le 100 ta'amilosaga su'ega.I se fa'atusatusaga, o NMC cathodes o lo'o fa'apipi'iina i tioata ta'ito'atasi e tele-interface po'o polycrystals ua ufiufi na fa'aalia ai le pa'u o le gafatia o le 60% i le 88% i le olaga lava e tasi.
O fa'atusatusaga o fua o le Atomic e fa'aalia ai le faiga o le fa'aitiitia o le malosi o le cathode.E tusa ai ma Maria Chang, o se nanoscientist i le CNM, o tuaoi e sili atu ona leiloa atoms okesene pe a faʻatumu le maa nai lo nofoaga e mamao ese mai ia i latou.O lenei leiloa o le okesene e oʻo atu ai i le faʻaleagaina o le taamilosaga o le sela.
"O a matou faʻatusatusaga o loʻo faʻaalia ai le auala e mafai ai e le tuaoi ona tuʻuina atu le okesene i le maualuga o le mamafa, lea e mafai ona faʻaitiitia ai le faʻatinoga," o le tala lea a Chan.
O le faʻateʻaina o le tuaoi e taofia ai le evolusione o le okesene, ma faʻaleleia atili ai le saogalemu ma le mautu o le cathode.O fua o le okesene o le evolusione ma le APS ma se puna malamalama maualuga i le US Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory e faamaonia ai lenei faaiuga.
"O lea ua i ai a matou taʻiala e mafai e le au gaosi maa ona faʻaogaina e fai ai mea cathode e leai ni tuaoi ma faʻaogaina i le maualuga o le mamafa," o le tala lea a Khalil Amin, Argonne Fellow Emeritus. 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。”"E tatau ona faʻaoga taʻiala ile cathode mea e ese mai i le NMC."
O se tala e uiga i lenei suʻesuʻega na faʻaalia i le tusi talaaga Nature Energy.I le faaopoopo atu ia Xu, Amin, Liu ma Chang, o tusitala Argonne o Xiang Liu, Venkata Surya Chaitanya Kolluru, Chen Zhao, Xinwei Zhou, Yuzi Liu, Liang Ying, Amin Daali, Yang Ren, Wenqian Xu , Junjing Deng, Inhui Hwang, Chengjun Sun, Tao Zhou, Ming Du, ma Zonghai Chen.Saienitisi mai le Lawrence Berkeley National Laboratory (Wanli Yang, Qingtian Li, ma Zengqing Zhuo), Iunivesite o Xiamen (Jing-Jing Fan, Ling Huang ma Shi-Gang Sun) ma le Iunivesite o Tsinghua (Dongsheng Ren, Xuning Feng ma Mingao Ouyang).
E uiga i le Argonne Center for Nanomaterials O le Nofoaga Autu mo Nanomaterials, o se tasi o le lima US Department of Energy nanotechnology nofoaga autu suʻesuʻe, o le faʻalapotopotoga muamua a le atunuʻu mo suʻesuʻega nanoscale interdisciplinary e lagolagoina e le US Department of Energy's Office of Science.Fa'atasi, NSRC e fausia se vaega o fale fa'aopoopo e tu'uina atu i tagata su'esu'e ni tomai fa'aonaponei mo le fausiaina, fa'agaioiga, fa'avasegaina, ma le fa'ata'ita'iina o mea fa'akomepiuta nano ma fai ma sui o le tele o fa'afaigaluegaina o aseta i lalo ole National Nanotechnology Initiative.O le NSRC o loʻo i le US Department of Energy National Laboratories i Argonne, Brookhaven, Lawrence Berkeley, Oak Ridge, Sandia, ma Los Alamos.Mo nisi fa'amatalaga e uiga i le NSRC DOE, asiasi https://science​.osti​.gov/​Us​er​-​F​a​c​i​lit​​​​​ie​s​/Us er-Facilitieiie​s​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
O le US Department of Energy's Advanced Photon Source (APS) i Argonne National Laboratory o se tasi lea o punaoa X-ray sili ona aoga i le lalolagi.O le APS e tu'uina atu ai le maualuga o le X-ray i se fa'alapotopotoga su'esu'e 'ese'ese i mea fa'asaienisi, kemisi, mea fa'a'oto'oto o mea fa'atekonolosi, olaga ma le si'osi'omaga, ma su'esu'ega fa'aoga.O nei X-ray e lelei mo le suʻesuʻeina o meafaitino ma meaola faʻapitoa, tufatufaina atu o elemene, vailaʻau, maneta ma eletise eletise, ma faiga faʻainisinia taua faʻainisinia o ituaiga uma, mai maʻa e faʻafefe faʻauʻu tui, lea e taua i lo tatou tamaoaiga o le atunuu, tekinolosi. .ma le tino O le faavae o le soifua maloloina.O tausaga taʻitasi, e sili atu i le 5,000 tagata suʻesuʻe e faʻaogaina le APS e faʻasalalau ai le sili atu i le 2,000 faʻasalalauga e faʻamatala auʻiliʻili ai mea taua ma le fofoina o fausaga sili atu le taua o le porotini olaola nai lo tagata faʻaoga o soʻo se isi nofoaga suʻesuʻe X-ray.O saienitisi ma inisinia a le APS o loʻo faʻaaogaina tekinolosi fou e faʻavae mo le faʻaleleia atili o le faʻatinoina o mea faʻavavevave ma punaoa malamalama.E aofia ai masini fa'aoga e maua mai ai le tele o le X-ray e fa'atauaina e tagata su'esu'e, tioata e taula'i atu le X-ray i lalo ifo i nai nanometers, meafaifa'aili e fa'ateleina le auala e fegalegaleai ai le X-ray ma le fa'ata'ita'iga o lo'o su'esu'eina, ma le aoina ma le puleaina o su'esu'ega APS. O su'esu'ega e maua ai le tele o fa'amaumauga.
O lenei suʻesuʻega na faʻaaogaina punaoa mai Advanced Photon Source, o le US Department of Energy Office of Science User Center o loʻo faʻatautaia e Argonne National Laboratory mo le US Department of Energy Office of Science i lalo o le konekarate numera DE-AC02-06CH11357.
O lo'o taumafai le Argonne National Laboratory e foia fa'afitauli faigata o le saienisi ma tekonolosi i totonu o le atunu'u.I le avea ai ma suʻesuʻega muamua a le atunuʻu i le Iunaite Setete, e faʻatautaia e Argonne suʻesuʻega faʻavae ma faʻaogaina i toetoe lava o aʻoaʻoga faasaienisi uma.E galulue vavalalata le au suʻesuʻe a Argonne ma tagata suʻesuʻe mai le faitau selau o kamupani, iunivesite, ma feterale, setete, ma faʻalapotopotoga faʻapitonuʻu e fesoasoani ia i latou e foia faʻafitauli faʻapitoa, faʻalauteleina le taʻitaʻiga faasaienisi a Amerika, ma saunia le malo mo se lumanaʻi lelei.O Argonne e fa'afaigaluegaina tagata faigaluega mai le silia ma le 60 atunuu ma o lo'o fa'atautaia e UChicago Argonne, LLC o le US Department of Energy's Office of Science.
O le Ofisa o Saienisi a le US Department of Energy o le atunuu pito sili lea ona lagolagoina suʻesuʻega faʻavae i le faʻasaienisi faʻaletino, o loʻo galue e foia nisi o faʻafitauli sili ona faigata o lo tatou taimi.Mo nisi fa'amatalaga, asiasi https://energy.gov/science.ience.