Bishii Agoosto 21st, Prof. MA Cheng oo ka socda Jaamacadda Sayniska iyo Teknolojiyada Shiinaha (USTC) iyo la-hawlgalayaasheeda ayaa soo jeediyay istaraatiijiyad wax ku ool ah oo wax looga qabanayo arrinta xiriirka elektaroonigga ah ee xaddidaya horumarinta jiilka xiga ee adag-state baytariyada Li. Electrode-ka isku dhafan ee adag ayaa sidan u sameeyay waxay soo bandhigeen awoodo aan caadi ahayn iyo bandhig heersare ah.
Ku beddelashada dareeraha dareeraha ah ee dabiiciga ah ee baytariyada Li-ion ee caadiga ah ee leh korantada adag waxay si weyn u yareyn kartaa arrimaha badbaadada, waxayna suurtogal u tahay inay jebiyaan "saqafka galaaska" hagaajinta cufnaanta tamarta. Si kastaba ha ahaatee, walxaha korantada caadiga ah ayaa sidoo kale ah kuwa adag. Maadaama xidhiidhka ka dhexeeya laba adkaha ah uu ku dhow yahay mid aan macquul ahayn in uu ahaado mid u dhow sida midka u dhexeeya adag iyo dareeraha, wakhtigan baytariyada ku salaysan korantada adag waxay caadi ahaan soo bandhigaan xiriir xumo-electrolyte ah iyo bandhigyo aan ku qanacsanayn unugyada buuxa.
"Arrinta xidhiidhka electrode-electrolyte ee baytariyada adag ee gobolka waa wax la mid ah usha ugu gaaban ee foosto alwaax ah," ayuu yiri Prof. MA Cheng oo ka socda USTC, oo ah madaxa qoraaga daraasadda. "Dhab ahaantii, sanadahaan cilmi-baarayaashu waxay horey u soo saareen korontooyin badan oo aad u fiican iyo electrolytes adag, laakiin xiriirka liita ee u dhexeeya iyaga ayaa weli xaddidaya waxtarka gaadiidka Li-ion."
Nasiib wanaag, istiraatiijiyadda MA ayaa laga yaabaa inay ka gudubto caqabadan adag. Daraasadu waxay ku bilaabatay baaritaanka atom-by-atom ee marxaladda wasakhda ah ee prototype, perovskite-qaabaysan elektrolyt adag. Inkasta oo qaab-dhismeedka crystal-ka uu si weyn u kala duwan yahay wasakhda iyo korantada adag, waxaa loo arkay inay sameeyaan is-dhexyaal epitaxial. Ka dib markii taxane faahfaahsan oo qaab-dhismeedka iyo falanqaynta kiimikaad, cilmi-baarayaashu waxay ogaadeen in wajiga wasakhaysan yahay isostructural oo leh awoodda sare ee Li-hodanka lakabka electrodes. Taasi waa in la yiraahdo, prototype adag elektrolytka wuxuu ku kicin karaa "template" oo uu sameeyay qaab-dhismeedka atomiga ee korantada waxqabadka sare leh, taasoo keentay is-dhexgal atomically ah.
"Tani runtii waa wax lala yaabo," ayuu yiri qoraaga koowaad LI Fuzhen, oo hadda ah arday ka qalin jabiyay USTC. "Joojinta wasakhda maaddadu dhab ahaantii waa dhacdo aad u caan ah, oo caadi ah in inta badan la iska indhatiro. Si kastaba ha ahaatee, ka dib markaan si dhow u eegnay, waxaan ogaanay dabeecadan epitaxial ee lama filaanka ah, waxayna si toos ah u dhiirigelisay istaraatiijiyadeena hagaajinta xiriirka adag. "
Marka la barbardhigo habka caadiga ah ee qabow-cadaadiska ah, istaraatijiyadda ay soo jeediyeen cilmi-baarayaashu waxay ogaan karaan xiriir dhammaystiran, oo aan kala go 'lahayn oo u dhexeeya electrolytes adag iyo electrodes ee miisaanka atomiga, sida ka muuqata sawirka atomikada-xalinta elektaroonigga microscopy. (Waxaa bixiya kooxda MA).
Iyaga oo ka faa'iidaysanaya ifafaale la arkay, cilmi-baarayaashu waxay si ula kac ah u gilgiliyeen budada amorphous oo isku mid ah sida korantada adag ee perovskite-qaabaysan oo ku taal dusha sare ee lakabka lakabka ah ee Li-hodanka ah, waxayna si guul leh u xaqiiqsadeen xiriir dhammaystiran oo aan kala go 'lahayn oo u dhexeeya labadan walxood oo adag oo ku jira electrode isku dhafan. Iyada oo arrinta la xidhiidha xidhiidhka electrode-electrolyte ka hadlay, sida adag-adag electrode ka kooban keentay awood heerka xataa barbardhigi in ka electrode adag-dareere ah. Muhiimad ahaan, cilmi-baarayaashu waxay sidoo kale ogaadeen in nooca epitaxial-ka adag ee adag uu u dulqaadan karo isku-dheellitir la'aanta qulqulka weyn, sidaas darteed istiraatiijiyadda ay soo jeediyeen waxay sidoo kale noqon kartaa mid lagu dabaqi karo kuwa kale oo badan oo perovskite adag electrolytes iyo electrodes lakabka ah.
"Shaqadani waxay tilmaantay jihada u qalanta in la raaco," MA ayaa yidhi. "Ku dabaqida mabda'a lagu soo qaaday halkan agabyada kale ee muhiimka ah waxay u horseedi kartaa xitaa bandhigyo unug oo wanaagsan iyo cilmi xiiso badan. Waxaan rajeyneynaa."
Cilmi-baadhayaashu waxay rabaan inay sii wadaan sahaminta jihadan, oo ay adeegsadaan istaraatiijiyada la soo jeediyay ee awoodda sare ee kale ee awoodda sare ee cathodes.
Daraasada ayaa lagu daabacay Matter, oo ah joornaal calanka ah ee Cell Press, cinwaankeeduna yahay "Atomically Intimate Contact u dhexeeya Solid Electrolytes iyo Electrodes for Li Battery". Qoraaga koowaad waa LI Fuzhen, arday ka qalin jabisay USTC. Prof. MA Cheng ee la shaqeeyay waxaa ka mid ah Prof. NAN Ce-Wen oo ka tirsan Jaamacadda Tsinghua iyo Dr. ZHOU Lin oo ka socda Ames Laboratory.
(Dugsiga Kiimikada iyo Sayniska Qalabka)
Xiriirinta warqad: https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(19)30029-3
Waqtiga boostada: Jun-03-2019