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陶瓷新理論有望吃角子老虎西屯改善電池性能,能源技術

科學家們開發了一種新的理論,即在陶瓷材料中進行小規模生產時會發生什麼,例如用於製造可充電電池,燃料電池和先進電子產品的材料。

新的“晶界”理論可以幫助研究人員和開發人員改善使用“離子陶瓷”的設備的性能。

晶粒之間的界面處發生的變化會影響陶瓷材料的大規模性能。圖片:普渡大學:Vikrant Karra aDT電子老虎機和埃德溫·加西亞

它涉及構成離子陶瓷材料的微小多晶晶粒的許多面之間的界面的物理性質。

每個晶粒都有自己的晶體結構和其他屬性,這些屬性在與其他晶粒的邊界處創建了獨特的條件。

晶粒之間的界面處發生的變化會影響整體材料的性能。

奮鬥40年的挑戰

新理論是博士生Suryanarayana Karra Vikrant和材料工程教授EdwinGarcía的創意。他們倆都來自美國印第安納州西拉斐特的普渡大學。

領導該研究的Vikrant和García在現已發表在該雜誌上的一份報告中,以示例材料描述了該理論的發展及其驗證。 npj計算材料.

加西亞說,在過去的40年中,科學家們一直在努力應對一項挑戰,如果解決這一挑戰,可以提高離子陶瓷的性能。

挑戰在於如何克服陶瓷材料中晶粒之間的界面處發生的絕緣效應,進而影響材料性能。

應用新理論可以改善“界面陶瓷”的工程技術,從而使電池和燃料電池的充電速度更快,並保持更長的充電時間。

&電子老虎機玩法#8老虎機app220;從基礎科學的角度來看,”加西亞(García)說,“這項工作非常酷,但也與能源應用相關。

以金屬理論為基礎

新理論擴展了開創性研究人員John Cahn為金屬開發的理論,這項壯舉他於199#8年獲得了國家科學獎章。

García說,這表明離子陶瓷晶粒之間的界面正在經歷相變,這是以前尚未發現的。

這些轉變可以包括電壓,電荷和材料晶體結構中無序量的變化。儘管這些功能規模很小,但它們可能會影響材料的性能和更大範圍的退化。

研究人員在氧化釔穩定的氧化鋯(YSZ)中驗證了這一新理論,氧化鋯穩定的氧化鋯是燃料電池使用的離子陶瓷。

但是,他們發現的東西也可以應用於其他陶瓷。這些包括固態電池中的電池,可能使其性能優於鋰離子電池b免費老虎機電池。

改進的電池和其他能源技術

例如,在電動汽車中使用固態電池代替鋰離子電池會使重量減輕。而且,由於它們不含易燃的電解質,因此也將使車輛更安全。

研究人員認為,新理論還可以幫助改善其他應用中的陶瓷設計。一種這樣的應用是壓電技術,它進入了計算機,能源系統和測量材料應力的設備中。

通過將新理論應用於電池,該團隊還希望進一步了解電子老虎機必勝接口中的行為。