แบตเตอรี่เจเนอเรชันถัดไปที่เก็บพลังงานได้มากกว่านั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งหากสังคมต้องการบรรลุเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนของสหประชาชาติและตระหนักถึงความเป็นกลางของคาร์บอน อย่างไรก็ตาม ยิ่งความหนาแน่นของพลังงานสูงเท่าใด โอกาสที่ความร้อนจะไหลออกก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น - ความร้อนสูงเกินไปของแบตเตอรี่ซึ่งบางครั้งอาจส่งผลให้แบตเตอรี่ระเบิดได้

ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาจากวัสดุแอกทีฟแคโทดเป็นตัวกระตุ้นสำหรับการหนีจากความร้อน แต่ความรู้ของเราเกี่ยวกับกระบวนการนี้ไม่เพียงพอ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Tohoku และสถาบันวิจัยรังสีซินโครตรอนแห่งประเทศญี่ปุ่น (JASRI) ได้ตรวจสอบพฤติกรรมการปล่อยออกซิเจนและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของวัสดุแคโทดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 (NCM111) NCM111 ทำหน้าที่เป็นวัสดุแบตเตอรี่แบบใช้ออกไซด์แบบจำลองผ่านการไทเทรตแบบคูลอมเมตริกและการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์

นักวิจัยค้นพบ NCM111 ยอมรับ 5 โมลของการปล่อยออกซิเจนโดยไม่สลายตัว และการปล่อยออกซิเจนทำให้เกิดความผิดปกติทางโครงสร้าง การแลกเปลี่ยนของ Li และ Ni

เมื่อออกซิเจนถูกปล่อยออกมา จะลดโลหะทรานซิชัน (Ni, Co และ Mn ใน NCM111) ทำให้ความสามารถในการรักษาประจุที่สมดุลในวัสดุลดลง

เพื่อประเมินสิ่งนี้ กลุ่มวิจัยได้ใช้สเปกโตรสโคปีการดูดกลืนแสงแบบ soft-Xray ที่ BL27SU SPring-8 ซึ่งเป็นโรงงานฉายรังสีซิงโครตรอนขนาดใหญ่ของ JASRI ในญี่ปุ่น

พวกเขาสังเกตเห็นการลดการเลือก Ni 3+ใน NCM111 ในระยะเริ่มต้นของการปล่อยออกซิเจน หลังจากการลด Ni เสร็จสิ้น Co 3+ จะลดลง ในขณะที่ Mn 4+ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างการปล่อยออกซิเจน 5 โมล %

"พฤติกรรมการลดลงแนะนำอย่างยิ่งว่า NI ที่มีวาเลนท์สูง (Ni 3+ ) ช่วยเพิ่มการปล่อยออกซิเจนอย่างมีนัยสำคัญ" ทาคาชินากามูระผู้เขียนร่วมของหนังสือพิมพ์กล่าว เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ Nakamura และเพื่อนร่วมงานของเขาได้เตรียม NCM111 ที่ดัดแปลงซึ่งมี Ni 3+มากกว่า NCM111 ดั้งเดิม พวกเขาค้นพบว่า NCM111 มีการปล่อยออกซิเจนที่รุนแรงกว่าที่คาดไว้มาก

จากสิ่งนี้ กลุ่มวิจัยได้เสนอว่าโลหะทรานซิชันที่มีวาเลนต์สูงจะทำให้ออกซิเจนตาข่ายไม่เสถียรในวัสดุแบตเตอรี่ที่มีออกไซด์

"การค้นพบของเราจะนำไปสู่การพัฒนาต่อไปของความหนาแน่นของพลังงานสูงและแบตเตอรี่รุ่นต่อไปที่ทนทานซึ่งประกอบด้วยออกไซด์ของโลหะทรานซิชัน" นายนากามูระกล่าวสล็อตออนไลน์ 918kiss