புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் உள்கட்டமைப்பை நிறுவுவதற்கு சுத்தமான மற்றும் திறமையான ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பங்கள் அவசியம்.லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் ஏற்கனவே தனிப்பட்ட மின்னணு சாதனங்களில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன, மேலும் நம்பகமான கிரிட்-நிலை சேமிப்பு மற்றும் மின்சார வாகனங்களுக்கான வேட்பாளர்களை உறுதியளிக்கின்றன.இருப்பினும், அவற்றின் சார்ஜிங் விகிதங்கள் மற்றும் பயன்படுத்தக்கூடிய வாழ்நாள்களை மேம்படுத்த மேலும் மேம்பாடு தேவைப்படுகிறது.
இத்தகைய வேகமான சார்ஜ் மற்றும் நீண்ட கால பேட்டரிகளின் வளர்ச்சிக்கு உதவ, விஞ்ஞானிகள் பேட்டரி செயல்திறனுக்கான வரம்புகளை அடையாளம் காண, ஒரு இயக்க பேட்டரிக்குள் நிகழும் செயல்முறைகளை புரிந்து கொள்ள வேண்டும்.தற்போது, செயலில் உள்ள மின்கலப் பொருட்களைக் காட்சிப்படுத்துவதற்கு அதிநவீன சின்க்ரோட்ரான் எக்ஸ்-ரே அல்லது எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி நுட்பங்கள் தேவைப்படுகின்றன, இது கடினமானதாகவும் விலை உயர்ந்ததாகவும் இருக்கும், மேலும் வேகமாக சார்ஜ் செய்யும் எலக்ட்ரோடு பொருட்களில் ஏற்படும் விரைவான மாற்றங்களைப் படம்பிடிக்கும் அளவுக்கு விரைவாகப் படம்பிடிக்க முடியாது.இதன் விளைவாக, தனிப்பட்ட செயலில் உள்ள துகள்களின் நீள அளவு மற்றும் வணிக ரீதியாக தொடர்புடைய வேகமான சார்ஜிங் விகிதங்களில் அயன் இயக்கவியல் பெரும்பாலும் ஆராயப்படாமல் உள்ளது.
கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளை ஆய்வு செய்ய குறைந்த விலை ஆய்வக அடிப்படையிலான ஆப்டிகல் மைக்ரோஸ்கோபி நுட்பத்தை உருவாக்குவதன் மூலம் இந்த சிக்கலை சமாளித்தனர்.அவர்கள் Nb14W3O44 இன் தனிப்பட்ட துகள்களை ஆய்வு செய்தனர், இது இன்றுவரை வேகமாக சார்ஜ் செய்யும் அனோட் பொருட்களில் ஒன்றாகும்.ஒரு சிறிய கண்ணாடி ஜன்னல் வழியாக பேட்டரிக்குள் காணக்கூடிய ஒளி அனுப்பப்படுகிறது, இது செயலில் உள்ள துகள்களுக்குள் மாறும் செயல்முறையை உண்மையான நேரத்தில், யதார்த்தமான சமநிலையற்ற நிலைமைகளின் கீழ் பார்க்க ஆராய்ச்சியாளர்களை அனுமதிக்கிறது.இது தனிப்பட்ட செயலில் உள்ள துகள்கள் வழியாக நகரும் முன்-போன்ற லித்தியம்-செறிவு சாய்வுகளை வெளிப்படுத்தியது, இதன் விளைவாக சில துகள்கள் எலும்பு முறிவு ஏற்பட்டது.துகள் முறிவு என்பது பேட்டரிகளுக்கு ஒரு பிரச்சனையாகும், ஏனெனில் இது துண்டுகளின் மின் துண்டிப்புக்கு வழிவகுக்கும், பேட்டரியின் சேமிப்பு திறனைக் குறைக்கும்.கேம்பிரிட்ஜின் கேவென்டிஷ் ஆய்வகத்தைச் சேர்ந்த இணை ஆசிரியர் டாக்டர் கிறிஸ்டோஃப் ஷ்னெடெர்மேன் கூறுகையில், "இத்தகைய தன்னிச்சையான நிகழ்வுகள் பேட்டரிக்கு கடுமையான தாக்கங்களை ஏற்படுத்துகின்றன, ஆனால் இதற்கு முன் உண்மையான நேரத்தில் கவனிக்க முடியாது.
ஆப்டிகல் நுண்ணோக்கி நுட்பத்தின் உயர்-செயல்திறன் திறன்கள் அதிக எண்ணிக்கையிலான துகள்களை பகுப்பாய்வு செய்ய ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு உதவியது, அதிக விகிதங்கள் மற்றும் நீண்ட துகள்களில் துகள் விரிசல் மிகவும் பொதுவானது என்பதை வெளிப்படுத்துகிறது.கேம்பிரிட்ஜின் கேவென்டிஷ் ஆய்வகம் மற்றும் வேதியியல் துறையில் முனைவர் பட்டம் பெற்ற முதல் எழுத்தாளர் ஆலிஸ் மெர்ரிவெதர் கூறுகிறார்.
விரைவான தரவு கையகப்படுத்தல், ஒற்றை-துகள் தீர்மானம் மற்றும் உயர் செயல்திறன் திறன்கள் உட்பட, முறையின் முக்கிய நன்மைகள் முன்னோக்கி நகரும், பேட்டரிகள் செயலிழக்கும்போது என்ன நடக்கும் மற்றும் அதை எவ்வாறு தடுப்பது என்பதை மேலும் ஆராய உதவும்.எந்த வகையான பேட்டரி பொருட்களையும் ஆய்வு செய்ய இந்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம், இது அடுத்த தலைமுறை பேட்டரிகளின் வளர்ச்சியில் புதிரின் முக்கிய பகுதியாகும்.
இடுகை நேரம்: செப்-17-2022