Model pengiraan mendedahkan kegagalan bateri dalam pengecasan pantas
Model ini mendedahkan bagaimana penyaduran litium bermula semasa pengecasan cepat, menawarkan pandangan yang boleh membawa kepada bateri lithium-ion yang lebih selamat dan tahan lama yang digunakan dalam banyak peranti.
Bateri lithium-ion cepat digunakan dalam segala-galanya dari telefon dan komputer riba ke kenderaan elektrik-tetapi mereka juga terkenal dengan risiko seperti terlalu panas dan api.Penyelidik di University of Wisconsin -Madison telah membangunkan model pengiraan baru yang menawarkan wawasan baru ke salah satu sebab utama bateri ini gagal.
Model ini menerangkan bagaimana penyaduran lithium berlaku -proses di mana litium logam membentuk pada anod bateri semasa pengecasan cepat, yang membawa kepada degradasi yang lebih cepat atau kebakaran.Pemahaman ini dapat membantu membuat bateri yang cepat mengecualikan dan lebih tahan lama.
Mekanisme di sebalik penyaduran lithium dalam bateri lithium-ion yang cepat mengecilkan masih tidak jelas sehingga baru-baru ini.Model pengiraan baru kini telah digunakan untuk mengkaji proses ini pada anod grafit, mendedahkan bagaimana interaksi antara pengangkutan ion dan tindak balas elektrokimia membawa kepada penyaduran litium.
Penemuan ini menyerlahkan hubungan utama antara keadaan operasi, sifat bahan, dan permulaan penyaduran litium.Berdasarkan hasil ini, rajah berasaskan fizik telah dibangunkan untuk membimbing strategi untuk mengurangkan penyaduran.Alat ini membolehkan penyelidik lain memohon wawasan tanpa melakukan simulasi tambahan.
Hasilnya dapat memaklumkan reka bentuk kedua -dua bahan bateri dan protokol pengecasan yang dioptimumkan yang bertujuan untuk memperluaskan hayat bateri.Satu aplikasi utama adalah menyesuaikan kepadatan semasa semasa mengecas, bergantung kepada keadaan caj dan ciri -ciri bahan, untuk mencegah penyaduran.
Walaupun penyelidikan terdahulu kebanyakannya memberi tumpuan kepada kes -kes litium yang melampau, model ini menawarkan pandangan yang lebih luas, yang membolehkan penyiasatan merentasi pelbagai keadaan yang lebih luas.Kerja masa depan akan memperluaskan model untuk memasukkan faktor mekanikal, seperti tekanan, untuk lebih memahami peranan mereka dalam penyaduran litium.
