پرتوں آکسائیڈ کیتھوڈ مواد حاصل کیا جاتا ہے 300Wh / کلو یا اس سے زیادہ کی چابی مواد ایک اعلی توانائی کی کثافت لیتھیم آئن بیٹری، خاص طور پر ایک راک نمک ساخت یونٹ لی ہونے 2MOO 3یونٹ اور ایک ہیکساگونل پرتوں کی ساخت LiTMO 2پرتوں افزودہ لتیم مینگنیج آکسائڈ کیتھوڈ مواد (لی قائم کیا 1+xTM 1-xO2، یا XLi کے طور پر لکھا جا سکتا ہے 2MOO 3· (1-X) لی ایم او 2)، لیتھیم آئن بیٹری کیتھوڈ مواد LiCoO کی دو بار پہلی نسل کے بعد سے 2پر reversible لتیم سٹوریج اور زیادہ توجہ (300 ایم اے / G کرنے کے لئے). تاہم، اس طرح کے مواد کو ایک مسلسل وولٹیج کشی (وولٹیج دھندلا) electrochemical کی سائیکل کے ایک اہم bottleneck کے ان کے عملی کی درخواست کو محدود. لتیم مینگنیج سے بھرپور بعد مبنی مواد ایک پیچیدہ ساخت اور کیمیائی ساخت ہے، انچارج معاوضہ سست سنرچناتمک تبدیلی کے ہمراہ پیچیدہ electrochemical کی کارروائیوں میں پایا جاتا ہے، وولٹیج کشی کے طریقہ کار کو صحیح علم اور حتمی تجرباتی ثبوت کی کمی کی گئی ہے.
فزکس کے انسٹی ٹیوٹ، سائنسز کے چینی اکیڈمی / امریکہ Enyuan ہوجن، ایک محقق ژاؤ-کنگ یانگ، Huolin معاف، Argonne نیشنل میں ڈاکٹر یو شی جیان Brookhaven نیشنل لیبارٹری کے ساتھ کثیف مادہ طبیعیات گروپ E01 ریسرچ ایسوسی ایٹ لئے صاف توانائی بیجنگ نیشنل سینٹر کے کلیدی لیبوریٹری لیبارٹری کے محققین جون لو، Kahlil Amine کی اور قومی معیارات کے ادارے اور سوستانی میں ایکس رے سپیکٹرو اور ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپی جاذب بھرپور لتیم مینگنیج آکسائڈ کیتھوڈ مواد پرتوں کا تفصیلی مطالعہ کا اعلی اختیارات کا تین جہتی امیجنگ خصوصیات کے لئے کے ذریعے ٹیکنالوجی کی تحقیق کے اہلکاروں کا تعاون وولٹیج کشی میکانزم (تصویر 1)، فطرت کے عدم استحکام اور وولٹیج کی مختلف کشینن کے وولٹیج کشینن عناصر کے اثر و رسوخ ہے، اور اسی کے حل کے ساتھ منسلک آکسیکرن میں کمی رد عمل میں ملوث آئن جعلی آکسیجن وضاحت کرتا ہے. حال ہی میں شائع ہونے والی تحقیق میں - "قدرتی توانائی" (فطرت توانائی، 2018، 3، 690-698)، آکسیجن کی رہائی کو کم کرنے کی طرف سے Li- میں رادون جوڑوں اور سے Mn سے بھرپور کیتھوڈ مواد اور وولٹیج دھندلا کی تخفیف کا ایک مضمون حقدار ارتقاء.
ایک خصوصی طور پر ڈیزائن بیٹری نقلی (تصویر 2)، لیتھیم آئن بیٹری سوستانی مطالعہ افزودہ لتیم مینگنیج آکسائڈ کیتھوڈ مواد پرتوں (لی کے ساتھ مل کر میں ٹیم synchrotron استعمال کرتے ہوئے ایکس رے جذب سپیکٹرو 1.2نی 0.15کمپنی 0.1این 0.55O2) چارج اور خارج ہونے والے مادہ سائیکل کے ایک رادون رد عمل کے طریقہ کار میں مختلف، رادون رد عمل میں حصہ لینے جبکہ منتقلی دھات cations نی، شریک، MN اور آکسیجن کی anion جعلی پایا، electrochemical کی سائیکلنگ کے ساتھ لتیم سٹوریج کی شراکت اور ارتقاء (تصویر 3) وقت ہوتی ہے. جس ردعمل کی شراکت بڑی سٹوریج لیکن غیر مستحکم، MN اور electrochemical سائیکلنگ بتدریج ایکٹیویشن electrochemical کی رد عمل میں ملوث ہے کے ساتھ شریک میں حصہ لینے لیتھیم آئن کی جعلی آکسیجن آکسیجن کی شرکت کی وجہ سے (ایک وولٹیج کشینن کے نتیجے میں کم ہے) صلاحیت نقصان معاوضہ اور عدم استحکام سے ردعمل واضح طور پر مندرجہ بالا نتائج ایک اعلی صلاحیت لتیم امیر رد عمل کے طریقہ کار اور وولٹیج کشی مینگنیج کی بنیاد پر مواد فراہم کرنے کے لئے جعلی آکسیجن کی شرکت کے درمیان ارتباط کی نوعیت ظاہر مزید کہا کہ electrochemical کی سائیکلنگ مندر امیجنگ ٹیکنالوجی کے دوران مواد کے بتدریج نقصان کی تصدیق آکسیجن، اور ایک الیکٹرولائٹ مواد آکسیجن الیکٹروڈ کے ساتھ رد عمل کا اظہار کرنے کے لئے پایا گیا مواد نقصان میں اضافہ ہوا ہے اور زیادہ شدید وولٹیج کشی کا باعث بن رہا ہے (تصویر 4). اس تحقیق ضروری لتیم امیر مواد کے سندمن چارجنگ کے دوران ایک ہائی وولٹیج پر مواد کی جعلی آکسیجن کے آئنوں attenuating وولٹیج میں اضافہ کرنے کی طرف اشارہ کرتا مواد میں استحکام، اور مختلف عناصر میں وولٹیج کی کٹائی پر مختلف اثرات موجود ہیں. یہ معلومات اعلی صلاحیت کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے کوئی وولٹیج کشینن اور لیتھیم امیر پرتوں لتیم آکسائیڈ کیتھوڈ مواد فراہم کیا خیالات اور تجرباتی بنیاد کی ساخت استحکام. اس کے علاوہ، اس synchrotron تابکاری طویل سائیکل ظرف ارتقاء کے دوران لیتھیم آئن بیٹریاں کے لئے اصل وقت کے مواد سوستانی استعمال کرتے ہوئے پہلی تجرباتی تکنیک ہے اور کارکردگی تجرباتی کام کے ہراس میکانزم. طریقہ کار اور تجرباتی ڈیزائن بیٹریاں اور بیٹری مواد طویل سائیکل زندگی سائیکل کی ناکامی میکانزم کے مستقبل کے لئے اہم حوالہ قدر ہے.
Synchrotron تابکاری سوستانی سیل مواد تحقیق میں electrochemical کی عمل کی غیر تباہ کن رد عمل کے طریقہ کار کے لئے تجرباتی تکنیک کی ایک قسم فراہم کر سکتے ہیں، یو کیان الیون اور صاف توانائی طبیعیات لیبارٹری جہاں E01 ٹاسک فورس تحقیقی ٹیم کے ایک بیٹری کی تحقیق کی ترقی کے لئے مصروف عمل کیا گیا ہے سوستانی تجرباتی طریقوں میں، ہم نے کیمیائی جائزہ (2017، 117، 13123-13186) اور اکاؤنٹس میں ایک جائزہ لکھنے کے لئے مطالعہ حال ہی میں دعوت دی اور کیمیکل ریسرچ (2018، 51، 290-298) اور دیگر جرائد کے بین الاقوامی ہم منصبوں کی ایک سیریز بنا دیا ہے یہ کاغذ تجرباتی طریقہ کار synchrotron تابکاری بیٹری مواد کو متعارف کرایا. MOST سے متعلق کام R & D پروگرام (2016YFA0202500)، NSFC انوویشن فنڈ آبادی (51،421،002) پر توجہ مرکوز کی گئی ہے، سائنسز کے چینی اکیڈمی اور نوجوانوں کے منصوبوں کی مرکزی تنظیم محکمہ سو ہزاروں کی حمایت کی.
شکل 1 لی 1.2نی 0.15کمپنی 0.1این 0.55O2چارجنگ کے علاقے اور (ایک) چھٹی کی اور چارج خارج ہونے والے مادہ منحنی خطوط (ب) چکریی voltammogram کی مختلف مناظر.
شکل 2 لی 1.2نی 0.15کمپنی 0.1این 0.55O2چارج اور نروہن circumferential ایکس رے جذب سپیکٹرا کے مختلف اوقات میں مختلف عناصر.
شکل 3 لی 1.2نی 0.15کمپنی 0.1این 0.55O2مختلف ڈسچارج ویک رادون رد عمل (ایک) ہفتہ شراکت مختلف چارج اور خارج ہونے والے مادہ کی صلاحیت مختلف عناصر کی؛ لانے (ب) الیکٹرانک سنرچناتمک تبدیلی تبدیلی لیتھیم آئن ذخیرہ کرنے کی صلاحیت موجود؛ (ج) منتقلی دھات رادون سے مختلف منسلک وولٹیج کشی کے درمیان سطح فرق پر.
انجیر 4 (ا) اور (ب) الیکٹروڈ میں اور electrochemical سائیکلنگ بعد ذرات کی ایک تین جہتی تلروپ؛ (ج) اور (د) پہلے micropore سائز کی تقسیم کے اعداد و شمار کو ایک اندرونی چکریی مواد کے ذرات؛ (ای) اور (f) کے سائیکل کے بعد تاکنا قطر تقسیم کے اعداد و شمار کے اندر مادی ذرات.
