Магнитният електрод проследява йонните потоци, за да разкрие живота на батерията в реално време

Сподели

Учени от Университета в Бъфало, експериментиращи с дизайни на батерии от следващо поколение, демонстрираха как магнетизмът може да се използва, за да внесе ново ниво на прецизност в начина, по който наблюдаваме състоянието на заряд на батерията. Пробивът зависи от нов дизайн на електрода, който предизвиква измествания в магнитното поле, когато йони пристигат и излизат, което се казва, че разкрива живота на батерията с висока степен на точност.

Напредъкът на екипа произтича от неговите изследвания в областта, известна като магнито-йоника, което се отнася до способността да се използва транспортирането на йони за контролиране на магнетизма. Изследователите виждат това явление като потенциален начин за наблюдение на състоянието на заряд в литиево-йонните батерии, които прехвърлят йони напред-назад между чифт електроди, докато се зареждат и разреждат.

Използвайки ванадий, хром и цианид, учените създадоха нов магнитно-йонен материал, който използваха като “молекулен магнитен електрод” в литиево-йонна батерия. Материалът променя магнетизма си, когато литиеви йони влизат и излизат, и с помощта на тестова единица за феромагнитен резонанс, те успяха да измерят тези промени, за да разкрият нивото на заряд на батерията.

Проба от магнитно-йонния материал, разработен в университета в Бъфало

Дъглас Левър/Университет в Бъфало

Според екипа, магнитният електрод за наблюдение на йони показва 2000-процентово увеличение на точността и повече от 5000-процентово увеличение на времето за реакция спрямо предишните подходи. Учените казват, че характеристиките на материала го правят идеален за използване в акумулаторни батерии и предлагат път към наблюдение в реално време на състоянието на зареждане на батерията.

„Основната цел на този проект беше да работим върху магнито-йони, които използват йони за контролиране на магнетизма на материалите“, каза Шенцянг Рен, който ръководи изследването. „Тъй като литиевите йони пътуват в или извън материала, който използваме , материалът ще промени намагнитването си. Можем да наблюдаваме магнетизма и това ни позволява индиректно да наблюдаваме литиевите йони – състоянието на заряд. Вярваме, че това е нов начин за осигуряване на точно, бързо и отзивчиво усещане за състоянието на заряд.”

Изследването е публикувано в Известия на Националната академия на науките.

Източник: Университет на Бъфало



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели