அமெரிக்க எரிசக்தி துறையின் (DOE) ஆர்கோன் தேசிய ஆய்வகத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் லித்தியம் அயன் பேட்டரிகள் துறையில் முன்னோடி கண்டுபிடிப்புகளின் நீண்ட வரலாற்றைக் கொண்டுள்ளனர். இந்த முடிவுகளில் பல என்எம்சி, நிக்கல் மாங்கனீசு மற்றும் கோபால்ட் ஆக்சைடு எனப்படும் பேட்டரி கேத்தோடு. இந்த கேத்தோடு கொண்ட ஒரு பேட்டரி இப்போது செவ்ரோலெட் போல்ட்டை இயக்குகிறது.
ஆர்கோன் ஆராய்ச்சியாளர்கள் என்.எம்.சி கத்தோட்களில் மற்றொரு முன்னேற்றத்தை அடைந்துள்ளனர். அணியின் புதிய சிறிய கேத்தோடு துகள் அமைப்பு பேட்டரியை மிகவும் நீடித்த மற்றும் பாதுகாப்பானதாக மாற்றக்கூடும், மிக அதிக மின்னழுத்தங்களில் செயல்பட முடியும் மற்றும் நீண்ட பயண வரம்புகளை வழங்க முடியும்.
"பேட்டரி உற்பத்தியாளர்கள் உயர் அழுத்த, எல்லையற்ற கேத்தோடு பொருட்களை உருவாக்க பயன்படுத்தக்கூடிய வழிகாட்டுதல் இப்போது எங்களிடம் உள்ளது" என்று ஆர்கோன் சக எமரிட்டஸ் கலீல் அமீன்.
"தற்போதுள்ள என்.எம்.சி கத்தோட்கள் உயர் மின்னழுத்த வேலைக்கு ஒரு பெரிய தடையை அளிக்கின்றன" என்று உதவி வேதியியலாளர் கிலியாங் சூ கூறினார். சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சைக்கிள் ஓட்டுதலுடன், கேத்தோடு துகள்களில் விரிசல் உருவாக இருப்பதால் செயல்திறன் வேகமாக குறைகிறது. பல தசாப்தங்களாக, பேட்டரி ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த விரிசல்களை சரிசெய்ய வழிகளைத் தேடிக்கொண்டிருக்கிறார்கள்.
கடந்த காலத்தில் ஒரு முறை பல சிறிய துகள்களால் ஆன சிறிய கோளத் துகள்களைப் பயன்படுத்தியது. பெரிய கோளத் துகள்கள் பாலிகிரிஸ்டலின், பல்வேறு நோக்குநிலைகளின் படிக களங்களுடன். இதன் விளைவாக, விஞ்ஞானிகள் துகள்களுக்கு இடையில் தானிய எல்லைகளை அழைக்கிறார்கள், இது ஒரு சுழற்சியின் போது பேட்டரி விரிசல் ஏற்படக்கூடும். இதைத் தடுக்க, சூ மற்றும் ஆர்கோனின் சகாக்கள் முன்பு ஒவ்வொரு துகள் சுற்றி ஒரு பாதுகாப்பு பாலிமர் பூச்சுகளை உருவாக்கியிருந்தனர். இந்த பூச்சு பெரிய கோளத் துகள்கள் மற்றும் சிறிய துகள்களைச் சுற்றிலும் உள்ளது.
இந்த வகையான விரிசலைத் தவிர்ப்பதற்கான மற்றொரு வழி ஒற்றை படிக துகள்களைப் பயன்படுத்துவது. இந்த துகள்களின் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி அவர்களுக்கு எல்லைகள் இல்லை என்பதைக் காட்டியது.
அணியின் சிக்கல் என்னவென்றால், பூசப்பட்ட பாலிகிரிஸ்டல்கள் மற்றும் ஒற்றை படிகங்களிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட கத்தோட்கள் சைக்கிள் ஓட்டுதலின் போது இன்னும் விரிசல் அடைந்தன. ஆகையால், அமெரிக்க எரிசக்தி துறையின் ஆர்கோன் அறிவியல் மையத்தில் மேம்பட்ட ஃபோட்டான் மூல (ஏபிஎஸ்) மற்றும் நானோ பொருட்களுக்கான மையம் (சிஎன்எம்) ஆகியவற்றில் இந்த கேத்தோடு பொருட்களின் விரிவான பகுப்பாய்வை அவர்கள் நடத்தினர்.
ஐந்து ஏபிஎஸ் ஆயுதங்களில் (11-பிஎம், 20-பிஎம், 2-ஐடி-டி, 11-ஐடி-சி மற்றும் 34-ஐடி-இ) பல்வேறு எக்ஸ்ரே பகுப்பாய்வுகள் செய்யப்பட்டன. எலக்ட்ரான் மற்றும் எக்ஸ்ரே மைக்ரோஸ்கோபி காட்டியபடி, விஞ்ஞானிகள் ஒரு ஒற்றை படிகம் என்று நினைத்தது உண்மையில் உள்ளே ஒரு எல்லையைக் கொண்டிருந்தது. சி.என்.எம் -களின் ஸ்கேனிங் மற்றும் டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி இந்த முடிவை உறுதிப்படுத்தியது.
"இந்த துகள்களின் மேற்பரப்பு உருவ அமைப்பைப் பார்த்தபோது, ​​அவை ஒற்றை படிகங்களைப் போல தோற்றமளித்தன" என்று இயற்பியலாளர் வென்ஜுன் லியு கூறினார். â� <“但是 ， ， 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 ，” â� <“但是 ， 当 在 使用 种 称为 同步 x 射线 的 和 时 ， 我们 发现 边界 边界 隐藏 隐藏 隐藏 隐藏 隐藏 隐藏 隐藏 隐藏"இருப்பினும், நாங்கள் சின்க்ரோட்ரான் எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் மைக்ரோஸ்கோபி மற்றும் பிற நுட்பங்கள் எனப்படும் ஒரு நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தியபோது, ​​எல்லைகள் உள்ளே மறைக்கப்பட்டிருப்பதைக் கண்டோம்."
முக்கியமாக, எல்லைகள் இல்லாமல் ஒற்றை படிகங்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு முறையை குழு உருவாக்கியுள்ளது. இந்த ஒற்றை-படிக கேத்தோடுடன் சிறிய செல்களை மிக அதிக மின்னழுத்தங்களில் சோதிப்பது ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு ஆற்றல் சேமிப்பில் 25% அதிகரிப்பு காட்டியது, 100 சோதனை சுழற்சிகளுக்கு மேல் செயல்திறனில் எந்த இழப்பும் இல்லை. இதற்கு நேர்மாறாக, பல இடைமுக ஒற்றை படிகங்கள் அல்லது பூசப்பட்ட பாலிகிரிஸ்டல்கள் கொண்ட என்.எம்.சி கத்தோட்கள் அதே வாழ்நாளில் 60% முதல் 88% வரை குறைவு.
அணுசக்தி கொள்ளளவு குறைப்பின் வழிமுறையை அணு அளவிலான கணக்கீடுகள் வெளிப்படுத்துகின்றன. சி.என்.எம்மில் நானோ அறிவியல்வாதியான மரியா சாங்கின் கூற்றுப்படி, பேட்டரி அவர்களிடமிருந்து மேலும் தொலைவில் உள்ள பகுதிகளை விட சார்ஜ் செய்யப்படும்போது எல்லைகள் ஆக்ஸிஜன் அணுக்களை இழக்க வாய்ப்புள்ளது. ஆக்ஸிஜனின் இந்த இழப்பு செல் சுழற்சியின் சிதைவுக்கு வழிவகுக்கிறது.
"எங்கள் கணக்கீடுகள் ஆக்ஸிஜன் உயர் அழுத்தத்தில் வெளியிடப்படுவதற்கு எவ்வாறு வழிவகுக்கும் என்பதைக் காட்டுகிறது, இது செயல்திறனைக் குறைக்க வழிவகுக்கும்" என்று சான் கூறினார்.
எல்லையை நீக்குவது ஆக்ஸிஜன் பரிணாமத்தைத் தடுக்கிறது, இதன் மூலம் கேத்தோடின் பாதுகாப்பு மற்றும் சுழற்சி நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது. ஏபிஎஸ் உடனான ஆக்ஸிஜன் பரிணாம அளவீடுகள் மற்றும் அமெரிக்க எரிசக்தி துறையின் லாரன்ஸ் பெர்க்லி தேசிய ஆய்வகத்தில் ஒரு மேம்பட்ட ஒளி மூலத்தில் இந்த முடிவை உறுதிப்படுத்துகிறது.
"இப்போது எங்களிடம் வழிகாட்டுதல்கள் உள்ளன, பேட்டரி உற்பத்தியாளர்கள் எல்லைகள் இல்லாத மற்றும் உயர் அழுத்தத்தில் செயல்படுவதற்கு கேத்தோடு பொருட்களை உருவாக்க பயன்படுத்தலாம்" என்று ஆர்கோன் சக எமரிட்டஸ் கலீல் அமீன் கூறினார். 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。”"என்.எம்.சி தவிர வேறு கேத்தோடு பொருட்களுக்கு வழிகாட்டுதல்கள் பொருந்தும்."
இந்த ஆய்வைப் பற்றிய ஒரு கட்டுரை நேச்சர் எனர்ஜி இதழில் வெளிவந்தது. சூ, அமின், லியு மற்றும் சாங் ஆகியவற்றைத் தவிர, ஆர்கோன் ஆசிரியர்கள் சியாங் லியு, வெங்கட்டா சூர்யா சைதன்யா கொல்லூரு, சென் ஜாவோ, ஜின்வீ ஜாவ், யூசி லியு, லியாங் யிங், அமீன் டாலி, யாங் ரென், வெங்கியன் ஸு, ஜுங்கிங் டுங், இன்ஜுங் டோங், சோங்காய் சென். லாரன்ஸ் பெர்க்லி தேசிய ஆய்வகம் (வான்லி யாங், கிங்டியன் லி, மற்றும் ஜெங்கிங் ஜுவோ), ஜியாமென் பல்கலைக்கழகம் (ஜிங்-ஜிங் ரசிகர், லிங் ஹுவாங் மற்றும் ஷி-காங் சன்) மற்றும் சிங்குவா பல்கலைக்கழகம் (டாங்ஷெங் ரென், ஜுனிங் ஃபெங் மற்றும் மங்கோ ஓயாங்) ஆகியவற்றின் விஞ்ஞானிகள்.
நானோ பொருட்களுக்கான ஆர்கோன் மையத்தைப் பற்றி, ஐந்து அமெரிக்க எரிசக்தி நானோ தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சி மையங்களில் ஒன்றான நானோ பொருட்களுக்கான மையம், அமெரிக்க எரிசக்தி அறிவியல் அலுவலக அலுவலகத்தால் ஆதரிக்கப்படும் இடைநிலை நானோ அளவிலான ஆராய்ச்சிக்கான முதன்மை தேசிய பயனர் நிறுவனமாகும். ஒன்றாக, என்.எஸ்.ஆர்.சி கள் நிரப்பு வசதிகளின் தொகுப்பை உருவாக்குகின்றன, இது ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு நானோ அளவிலான பொருட்களை உருவாக்குதல், செயலாக்குதல், வகைப்படுத்துதல் மற்றும் மாதிரியாக்குதல் ஆகியவற்றுக்கு அதிநவீன திறன்களை வழங்குகிறது மற்றும் தேசிய நானோ தொழில்நுட்ப முன்முயற்சியின் கீழ் மிகப்பெரிய உள்கட்டமைப்பு முதலீட்டைக் குறிக்கிறது. என்.எஸ்.ஆர்.சி அமெரிக்க எரிசக்தி துறை தேசிய ஆய்வகங்களில் ஆர்கோன், புரூக்ஹவன், லாரன்ஸ் பெர்க்லி, ஓக் ரிட்ஜ், சாண்டியா மற்றும் லாஸ் அலமோஸ் ஆகியவற்றில் அமைந்துள்ளது. NSRC DOE பற்றிய கூடுதல் தகவலுக்கு, https: // Sycuiel .gov/US ER-F A C I LIT IE S/US ER-F A C I L IT அதாவது அதாவது -A பார்வையில் பார்வையிடவும்.
ஆர்கோன் தேசிய ஆய்வகத்தில் அமெரிக்க எரிசக்தி திணைக்களத்தின் மேம்பட்ட ஃபோட்டான் மூல (ஏபிஎஸ்) உலகின் மிகவும் உற்பத்தி செய்யும் எக்ஸ்ரே ஆதாரங்களில் ஒன்றாகும். பொருள் அறிவியல், வேதியியல், ஒடுக்கப்பட்ட பொருள் இயற்பியல், வாழ்க்கை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அறிவியல் மற்றும் பயன்பாட்டு ஆராய்ச்சி ஆகியவற்றில் மாறுபட்ட ஆராய்ச்சி சமூகத்திற்கு ஏபிஎஸ் அதிக தீவிரம் கொண்ட எக்ஸ்-கதிர்களை வழங்குகிறது. இந்த எக்ஸ்-கதிர்கள் பொருட்கள் மற்றும் உயிரியல் கட்டமைப்புகளைப் படிப்பதற்கு ஏற்றவை, உறுப்புகள், வேதியியல், காந்த மற்றும் மின்னணு நிலைகள் மற்றும் அனைத்து வகையான தொழில்நுட்ப ரீதியாக முக்கியமான பொறியியல் அமைப்புகளும், பேட்டரிகள் முதல் எரிபொருள் உட்செலுத்துதல் முனைகள் வரை நமது தேசிய பொருளாதாரம், தொழில்நுட்பத்திற்கு இன்றியமையாதவை. மற்றும் உடல் ஆரோக்கியத்தின் அடிப்படை. ஒவ்வொரு ஆண்டும், 5,000 க்கும் மேற்பட்ட ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஏபிஎஸ் பயன்படுத்தி 2,000 க்கும் மேற்பட்ட வெளியீடுகளை வெளியிடுவதற்கு முக்கியமான கண்டுபிடிப்புகளை விவரிக்கும் மற்றும் வேறு எந்த எக்ஸ்ரே ஆராய்ச்சி மையத்தின் பயனர்களைக் காட்டிலும் முக்கியமான உயிரியல் புரத கட்டமைப்புகளைத் தீர்ப்பார்கள். ஏபிஎஸ் விஞ்ஞானிகள் மற்றும் பொறியியலாளர்கள் புதுமையான தொழில்நுட்பங்களை செயல்படுத்துகிறார்கள், அவை முடுக்கிகள் மற்றும் ஒளி மூலங்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான அடிப்படையாகும். ஆராய்ச்சியாளர்களால் மதிப்பிடப்பட்ட மிகவும் பிரகாசமான எக்ஸ்-கதிர்களை உருவாக்கும் உள்ளீட்டு சாதனங்கள் இதில் அடங்கும், எக்ஸ்-கதிர்களை ஒரு சில நானோமீட்டர்களுக்கு கவனம் செலுத்தும் லென்ஸ்கள், ஆய்வின் கீழ் உள்ள மாதிரியுடன் எக்ஸ்-கதிர்கள் தொடர்பு கொள்ளும் முறையை அதிகரிக்கும் கருவிகள் மற்றும் ஏபிஎஸ் கண்டுபிடிப்புகளின் சேகரிப்பு மற்றும் மேலாண்மை ஆகியவை பெரிய தரவு அளவுகளை உருவாக்குகின்றன.
இந்த ஆய்வு மேம்பட்ட ஃபோட்டான் மூலத்திலிருந்து வளங்களைப் பயன்படுத்தியது, அமெரிக்க அறிவியல் பயனர் மையத்தின் அமெரிக்க எரிசக்தித் துறை அலுவலக அலுவலகமானது ஆர்கோன் தேசிய ஆய்வகத்தால் இயக்கப்படும் அமெரிக்க அறிவியல் எரிசக்தி துறை அலுவலக அலுவலகத்திற்கான ஒப்பந்த எண்ணின் கீழ் DE-AC02-06CH11357 இன் கீழ் இயக்கப்படுகிறது.
உள்நாட்டு அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் அழுத்தமான சிக்கல்களைத் தீர்க்க ஆர்கோன் தேசிய ஆய்வகம் பாடுபடுகிறது. யுனைடெட் ஸ்டேட்ஸில் முதல் தேசிய ஆய்வகமாக, ஆர்கோன் கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு விஞ்ஞான ஒழுக்கத்திலும் அதிநவீன அடிப்படை மற்றும் பயன்பாட்டு ஆராய்ச்சிகளை நடத்துகிறார். ஆர்கோன் ஆராய்ச்சியாளர்கள் நூற்றுக்கணக்கான நிறுவனங்கள், பல்கலைக்கழகங்கள் மற்றும் கூட்டாட்சி, மாநில மற்றும் நகராட்சி நிறுவனங்களின் ஆராய்ச்சியாளர்களுடன் குறிப்பிட்ட சிக்கல்களைத் தீர்க்கவும், விஞ்ஞான தலைமையை முன்னேற்றவும், தேசத்தை சிறந்த எதிர்காலத்திற்காக தயாரிக்கவும் உதவுகிறார்கள். ஆர்கோன் 60 க்கும் மேற்பட்ட நாடுகளைச் சேர்ந்த ஊழியர்களைப் பயன்படுத்துகிறார், மேலும் அமெரிக்க எரிசக்தி அறிவியல் அலுவலகத்தின் எல்.எல்.சி உச்சிகாகோ ஆர்கோன் என்பவரால் இயக்கப்படுகிறது.
அமெரிக்க எரிசக்தித் துறையின் அறிவியல் அலுவலகம், இயற்பியல் அறிவியலில் நாட்டின் மிகப்பெரிய அடிப்படை ஆராய்ச்சியை ஆதரிப்பதாகும், இது நம் காலத்தின் மிக முக்கியமான சில சிக்கல்களைத் தீர்க்க வேலை செய்கிறது. மேலும் தகவலுக்கு, https: // energy .gov/Science ience ஐப் பார்வையிடவும்.