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リチウムイオンコインの党がチェックされます。 |提供された写真：数学および物理科学のUCL学部 科学者が報告した 科学 ソリッドステートバッテリー（SSB）の故障を修正するための鍵は、十分に文書化された機械的法則にある可能性があり、労働寿命を長くするための道を築くことができます。 バッテリーは、正のカソードと負のアノードの間に固定された電解質で構成されています。 「携帯電話のリチウムイオン電池を含むほとんどのバッテリーでは、この電解質は水中の水に非常に似ている液体溶液であり、イオンは電極から前後に移動できるようになります」と、ベンガルのインド科学研究所の准教授であるAtukuriは、新しい研究に参加することなく参加せずに語りました。彼のチームは、SSBを開発しているインドで最高のグループの1つです。 バッテリーでは、イオンは電解質を自由に移動しますが、電子はカソードからアノードに流れて外側のチェーンを通り、バッテリーを充電します。逆のプロセスでは、リチウムアノード（LI）によって拒否された電子は、外部チェーンを介してカソードに移動し、栄養を与えます。バッテリーの内部では、対応するリチウムイリオンがカテゴリ中に電解質を介してカソードに分かれます。 「毛むくじゃらの根」 SSBのリチウムイオンバッテリーでは、セラミックブロックは電解質です。連続電解質はより長く続き、より多くのエネルギーを保存することができ、揮発性でも可燃性でもありません。それらの固体構造は、2つの電極によって十分に分離されており、扱いにくい安全性とその重量の必要性を減らします。現在、ペースメーカーとスマートウォッチはSSBを使用しています。 一方、固形物はハッキングできるため、体積または高電圧の変化のために固体電解質が上昇します。これにより、樹状突起と呼ばれる一定の問題が発生します。 Liイオンは充電中にアノードに移動し、そこに包囲され、陽極に岩の糸が形成されます。 「中央の根から成長している毛むくじゃらの根を見たことがありますか？これは植物で起こり、栄養素を受け取る能力を最大化します」とAtukuri氏は言います。植物の根として、アノードはできるだけ多くのイオンを吸収しようとしています。 「SSBにおけるLiの樹状突起の成長は、極度に進む最大数のLiイオンを受けるアノードの能力を最大化します。」しかし、根が石に浸透すると、樹状突起が電解質層に突き刺さり、カソードに到達し、短絡を作り出しました。 顕微鏡オペラ 科学者は、そのような失敗を引き起こす実際の物理的メカニズムを知りません。現在、上海のンジ大学や他の機関の研究者は、答えはよく知られている機械的な問題で構成されている可能性があると述べています。 金属材料は、循環荷重と荷降ろしから疲労します。疲労による亀裂と骨折は、エンジニアリングの失敗の80％以上を占めています。研究者は、金属のように、バッテリーのLiアノードはいくつかのカテゴリサイクルに苦しむ可能性があることを示唆しました。 dandritesは「顕微鏡的特性です。つまり、それらを視覚化するために顕微鏡が必要です。そして、それらが成長するとき、つまり細胞が機能しているときを確認する必要があります」とAtukuriは言いました。これを行うために、科学者はOpreinoの走査型電子顕微鏡と呼ばれる方法を使用します。「小さな寸法で起こっていることを見ることができる光が軽い顕微鏡法です。」 研究者は、この顕微鏡下でアノードエレクトロのセクションを観察し、コイン細胞を充電および排出したときの進化を制御しました。セルは最初は安定していたが、30分後に顕微鏡的なボイドが点滅し、降雪が互いに膨らんだ。電解質は最終的にクリックし、セルは145回目のサイクルでは短かったが、電流の量はセルが耐えることができる最大値の10分の1にすぎなかった。 前後に傾いています 「一方向に小さな電流を使用すると、破壊につながる可能性がありますが、充電や排出サイクルを繰り返すと、亀裂、滑りや無効のストライプなどの構造的な欠陥を形成する可能性があります」バッテリーが充電のサイクルを転送して以来、リーはアノードを奪われ、その上で追い出され、アノードに適用される力の量を変更しました。 「一度にカッターを使用してワイヤーをカットすることができます…カッターを持っていない場合は、ワイヤーを数回前後に曲げることができ、ワイヤーは疲労から何度か勃発します」とアトクリは言いました。 「この作業は、低電圧の使用に相当する低速でのサイクリングも、セルの故障につながる可能性があることを示しています。」 「生産にはそれほど多くはありませんが、SSBの誤動作を予測するバッテリーは、この作業からはるかに複雑で、おそらくより正確になります」とAtukuri氏は言います。研究者は、ストレスの変形との関係は、自転車の速度と温度によって異なるため、将来の研究は調査されるべきであると書いた。 Unnati […]