Tim istraživača otkriva ključne informacije o ponašanju materijala u baterijama
Summary
Tim istraživača sa MIT-a, Stanford Univerziteta, SLAC Nacionalne Akceleratorske Laboratorije i Instituta za istraživanje Toyote napravio je značajan pomak u razumevanju ponašanja litijum gvožđe fosfata, važnog materijala koji se koristi u baterijama. Korišćenjem naprednih tehnika analize rendgenskim zracima i mašinskog […]
Tim istraživača sa MIT-a, Stanford Univerziteta, SLAC Nacionalne Akceleratorske Laboratorije i Instituta za istraživanje Toyote napravio je značajan pomak u razumevanju ponašanja litijum gvožđe fosfata, važnog materijala koji se koristi u baterijama. Korišćenjem naprednih tehnika analize rendgenskim zracima i mašinskog učenja, tim je mogao da posmatra tok litijum jona kroz interfejs baterije i otkrio je vezu između varijacija u efikasnosti i debljine ugljeničnog premaza materijala.
Ova revolucionarna studija objavljena u časopisu Nature otkriva prethodno neviđene fenomene, poput razlika u brzini reakcija litijum interkalacije u različitim regionima litijum gvožđe fosfata. Istraživači su otkrili da su ove varijacije u brzini reakcije povezane sa varijacijama u debljini ugljeničnog premaza na površini čestica. Ova saznanja imaju potencijal za poboljšanje efikasnosti punjenja i pražnjenja baterija, što na kraju vodi ka poboljšanim performansama.
Pristup tima za razumevanje složenih uzoraka na rendgenskim slikama ima šire implikacije i za proučavanje drugih materijala kao i bioloških sistema. Analizom slika sistema koji prolaze kroz proces formiranja uzoraka, naučnici mogu istražiti osnovne principe koji upravljaju ovim procesima.
Vodeći autor studije Hongbo Zhao, koji trenutno radi kao postdoktorski istraživač na Prinston Univerzitetu, veruje da ovo istraživanje otvara nove mogućnosti za razumevanje i optimizaciju materijala za baterije. Richard Bratz sa MIT-a i William Chueh sa Stanford Univerziteta takođe su doprineli ovom istraživanju.
Ovaj značajan napredak ima potencijal da značajno utiče na razvoj baterija za električna vozila i druge punjive uređaje. Litijum gvožđe fosfatne baterije su posebno privlačne zbog svoje niske cene, bezbednosti i korišćenja obilnih elemenata. Sa sve većom upotrebom ovih baterija na tržištu električnih vozila, saznanja iz ovog istraživanja su posebno važna.
Korišćenjem mašinskog učenja i naprednih tehnika snimanja, istraživanje baterija doživljava revoluciju, pružajući naučnicima dublje razumevanje ponašanja materijala na nanoskali. Ovo znanje će biti presudno u projektovanju efikasnijih i pouzdanijih rešenja za skladištenje energije.