Новая технология использует магнитные поля для исследования долгосрочного старения аккумуляторов
Это первая в истории возможность ЯМР-спектроскопии, которая может отслеживать в мельчайших подробностях, как химия коммерческих ячеек для аккумуляторов меняется в течение многих лет эксплуатации.
Статья на эту тему под названием «Характеристика Operando ЯМР циклически и календарно состаренных наночастиц кремниевых анодов для литий-ионных аккумуляторов» была опубликована в журнале Journal of Power Sources.
Спектроскопия ЯМР — это неразрушающий, неинвазивный метод, который опирается на магнитные свойства атомных ядер для изучения химической среды в образце. Радиочастотное поле применяется к образцу, погруженному в сильное магнитное поле, заставляя образец поглощать энергию.
Затем радиочастотное поле удаляется, и зонд измеряет энергию, высвобождаемую при возвращении ядер в состояние с более низкой энергией. Измерения дают представление об атомных и молекулярных структурах и реакциях, в том числе в материалах аккумуляторов.
Новые возможности ЯМР Аргонна доступны для использования исследователями и производителями аккумуляторов. «Применение ЯМР к аккумуляторам до сих пор было ограничено», — сказал Барис Кей, химик из Аргонна и один из авторов исследования.
«Но я надеюсь, что благодаря нашим новым мощным возможностям они станут «хлебом с маслом» для исследователей и производителей, которые хотят исследовать долгосрочную эволюцию своих батарей, не вскрывая их.
Мы можем изучать технологии, которые уже или почти коммерциализированы». Использование ЯМР для исследования батарей с кремниевыми анодами Современные литий-ионные аккумуляторы работают с помощью электролитов, транспортирующих ионы лития туда и обратно между двумя электродами, преобразуя накопленную энергию в электричество.
Большинство литий-ионных аккумуляторов в электромобилях имеют аноды (отрицательные электроды), изготовленные из графита. Однако для более длительных пробегов необходимы новые материалы для электродов с более высокой плотностью энергии, такие как кремний.
Прежде чем кремний сможет быть полностью использован в аноде, необходимо решить несколько технических проблем.
Когда ячейка аккумулятора с кремниевым анодом заряжается, ионы лития связываются с кремнием, образуя соединения, известные как силициды лития. Это приводит к расширению анода в объеме до 400%. Когда ячейка разряжается, литий выходит из анода, заставляя его сжиматься.
Расширение и сжатие могут привести к растрескиванию кремниевого анода. Кроме того, силициды лития обладают высокой реакционной способностью, что приводит к гораздо менее стабильному интерфейсу с электролитом ячейки.
В исследовании Аргонна ученые разработали и применили метод ЯМР-спектроскопии для наблюдения за судьбой атомов.
Новая технология моделирования ДНК ускорит биомедицинские исследования Ученые из Университета Барселоны представили новую модель CGeNArate, которая значительно упрощает вычислительное моделирование структуры ДНК. Опублик …
Технологии, Наука 23:25, июня 13, 2024 | ferra.ruНовая технология камеры использует мимику для обнаружения пьяных водителей Исследователи из Университета Эдит Коуэн (ECU) разрабатывают новую технологию компьютерного отслеживания, которая берет данные с видеокамеры, чтобы о …
Software 05:12, июля 3, 2024 | android-robot.comКвантовый процессор на захваченных ионах показал, как частицы создают магнитные поля Международная команда исследователей впервые провела квантовое моделирование двумерной решёточной квантовой электродинамики (КЭД) на кудитном процесс …
Технологии, Наука 15:12, марта 26, 2025 | ixbt.com«Неправильная» вода формирует странные магнитные поля Нептуна и Урана, выяснили учёные из России и Китая Учёные из Сколтеха и их китайские коллеги опубликовали в престижном журнале Physical Review B работу, в которой обосновали существование в недрах Ура …
Hardware 19:45, мая 30, 2024 | 3dnews.ruНовая технология улучшит навигацию беспилотных автомобилей Ученые разработали метод, позволяющий искусственному интеллекту (ИИ) лучше картографировать трехмерные пространства, используя двумерные изображения, …
Технологии, Наука 23:25, июня 13, 2024 | ferra.ruСоздана новая технология для быстрой зарядки устройств Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере обнаружили новый путь для более быстрой зарядки устройств, таких как ноутбуки, смартфоны и электром …
Технологии, Наука 05:25, мая 29, 2024 | ferra.ruCM: разработана новая технология производства сверхчистого кремния Исследователи из университетов Мельбурна и Манчестера разработали новую технологию производства сверхчистого кремния, что является значительным проры …
Технологии, Наука 02:25, мая 9, 2024 | pravda.ruНовая технология искусственного интеллекта Apple — это шаг вперед Доцент бизнес-школы Гойзуэта Университета Эмори Раджив Гарг изучает искусственный интеллект более 25 лет. Поскольку эта область становится все более …
Hardware 10:12, июня 20, 2024 | android-robot.com
Новая технология переработки пластика снизит выбросы CO2 Немецкие ученые разработали метод химической переработки поликарбоната, который позволит повторно использовать до 60% исходных материалов. Это поможе …
Технологии, Наука 12:15, июня 4, 2024 | ferra.ru Новая технология позволит беспилотным автомобилям ориентироваться лучше На недавнем демонстрационном мероприятии в Чаттануге автономный автомобиль успешно справился с извивающимися улицами города, «слушая» отражающие доро …
Технологии, Наука 20:12, сентября 11, 2024 | ferra.ru Новая технология поможет найти пропавший борт MH370 В 2014 году во время полета из Куала-Лумпура в Пекин исчез авиалайнер MH370. Самолет с более чем двумя сотнями пассажиров и экипажем исчез без следа. …
Технологии, Наука 13:55, мая 22, 2024 | api.follow.it
Новая технология Google «взломает» блокировщики рекламы для YouTube Видеохостинг YouTube продолжает борьбу с инструментами для блокировки рекламы. Недавно разработчики расширения SponsorBlock сообщили, что компания го …
Технологии, Наука 13:55, июня 13, 2024 | 4pda.to
Новая технология шумоподавления с ИИ умеет различать отдельные звуки Специалист по искусственному интеллекту Шьям Голлакота из Вашингтонского университета вместе со своей командой разработали технологию активного шумоп …
Технологии, Наука 23:10, мая 20, 2024 | 4pda.to Создана новая технология защиты данных — вот как работают квантовые подложки Российские исследователи нашли новый метод получения структурированных подложек, предназначенных для роста квантовых точек. По их мнению, полученные …
Технологии, Наука 00:12, февраля 15, 2025 | pravda.ru В Саратове запущена новая технология выпуска черепицы и фасадной плитки В Саратове на заводе "Технониколь" в посёлке Дубки запущена автоматизированная технология выпуска мягкой кровельной битумной черепицы и фасадной плит …
Экономика 15:12, июня 27, 2025 | news.sarbc.ru Новая технология наноцветков может защитить мозг от окислительного стресса Узнайте о прорывной биотехнологии — наноцветках, способных защищать нейроны и бороться с окислительным стрессом в клетках мозга. Исследование раскрыв …
Это интересно, Курьезы 00:12, июля 19, 2025 | incrussia.ru Новая технология «StitchR» кардинально улучшит лечение генетических заболеваний Новая методика генной терапии «StitchR» может стать прорывом в лечении мышечной дистрофии и других генетических заболеваний. Разработанная учеными из …
Технологии, Наука 10:12, ноября 16, 2024 | ferra.ru Новая технология из Японии превращает любую поверхность в сенсорную (5 фото) На выставке CEATEC 2024 компания Japan Display Inc показала технологию, которое наделяет почти любой предмет свойствами сенсорной панели. С её помощь …
Гаджеты 05:12, ноября 26, 2024 | 24gadget.ru Как андроиды научились выражать эмоции: новая технология синтеза мимики Исследовательская группа из Университета Осаки разработала инновационную технологию, которая позволяет андроидам выражать свои эмоции с помощью динам …
Технологии, Наука 05:12, декабря 28, 2024 | pravda.ru Новая технология удваивает разрешение радара с помощью новых алгоритмов Исследователи разработали новую технологию обработки радиолокационного сигнала, которая может значительно повысить разрешение существующих радаров с …
Hardware 10:12, января 8, 2025 | android-robot.com
На Солнце образовалась новая корональная дыра, завтра ожидаются магнитные бури Лаборатория солнечной астрономии ИКИ РАН сообщила о появлении новой корональной дыры на Солнце. По прогнозам, она приведет к магнитным бурям на Земле …
Общество, регионы 00:12, сентября 26, 2025 | gazetadaily.ru Разработана новая технология создания сухой пленки для сульфидных твердотельных батарей Интеграция полностью твердотельных батарей с сульфидными электролитами становится многообещающей электрохимической системой с потенциальным увеличени …
Hardware 13:45, мая 30, 2024 | android-robot.com "Беспилот": "старая новая" технология сокращает взлёт и посадку для БПЛА до 46 метров Компания Electra представила девятиместный гибридный самолёт с ультракороткими взлётом и посадкой, способный взлетать и садиться на площадке длиной в …
Основные новости 15:12, августа 22, 2025 | ruposters.ru Новая технология научилась превращать пластиковые отходы в высококачественное топливо и продукты Ученые продвигают химическую переработку для улучшения повторного использования пластиковых отходов путем расщепления пластика на основные компоненты …
Это интересно, Курьезы 05:12, сентября 5, 2024 | incrussia.ru Новая технология активного шумоподавления с ИИ позволяет выделить определённые звуки и убрать все лишние Команда исследователей из Вашингтонского университета во главе с доцентом Шьямом Голлакотой (Shyam Gollakota) предложила технологию активного шумопод …
Hardware 01:25, мая 19, 2024 | 3dnews.ru Новая технология открывает ключ к разгадке исчезновения крупных млекопитающих Северной Америки 50 000 лет назад Северной Америкой правила мегафауна. По тундре бродили неуклюжие мамонты, а в лесах обитали высокие мастодонты, свирепые саблезубые …
Software 01:30, июня 6, 2024 | android-robot.com Новая технология может помочь беспилотным автомобилям лучше видеть окружающую обстановку Благодаря методике, разработанной исследователями из Университета штата Северная Каролина, автономные транспортные средства однажды смогут гораздо лу …
Технологии, Наука 15:12, октября 19, 2024 | android-robot.com Новая разработка использует Wi-Fi в медицинских целях: анализ дыхания и сердцебиения Так, если технология будет развиваться и получит массовое применение, можно будет отказаться от носимых устройств или, по крайней мере, снять с них ч …
Технологии, Наука 19:05, июня 8, 2024 | droidnews.ru Эксперты считают, что новая технология OpenAI GPT-4o не способна еще заменить людей, даже решая задачи по алгебре OpenAI представила свою новую технологию GPT-4o. Некоторые говорят, что она заменит множество рабочих мест. ChatGPT был показан, как он обучает ведущ …
Это интересно, Курьезы 14:10, мая 23, 2024 | incrussia.ru Достигает ключевого серебро долгосрочного сопротивления на $30.00 Цена на серебро выросла до $30.00, ключевого уровня сопротивления. Барьер на $30.00 находится в верхней части четырехлетнего диапазона консолидации. …
Forex 11:50, мая 16, 2024 | fxteam.ru
