Шади Дайех, профессор кафедры электротехники и вычислительной техники инженерной школы Калифорнийского университета в Сан-Диего Джейкобс, объяснил, что эта работа может привести к «эффективному способу адаптации объема электродов ионно-литиевой батареи, которое потенциально могло бы минимизировать их растрескивание». повысить их долговечность и, возможно, повлиять на то, как можно думать о различных архитектурах электродов ».Исследование было недавно опубликовано в журнале Nano Letters в статье «Адаптация литиевого поведения с помощью проектирования интерфейсов и запрещенной зоны в наномасштабе».Покрывая германиевые нанопроволоки кремнием, исследователи остановили почти всю поверхностную диффузию ионов лития в нанопроволоки.
Вместо этого диффузия лития, известная как литиирование, происходила слой за слоем вдоль оси нанопроволоки. Это отличается от литирования с поверхности нанопроволок, не покрытой кремнием.«Эти результаты впервые демонстрируют, что инженерия интерфейса и запрещенной зоны электрохимических реакций может быть использована для управления наноуровневыми путями переноса / ввода ионов и, таким образом, может быть новым инструментом для определения электрохимических реакций в литий-ионных батареях», — пишут исследователи. в их статье Nano Letters.Эта работа основана на исследовании, демонстрирующем превосходный контроль над гетероструктуризацией германий / кремний (Ge / Si), которое Дайех и его коллеги недавно опубликовали в качестве титульной статьи в Applied Physics Letters и сопроводительного письма в журнале Nano Letters.
Дайех выращивал нанопроволоки во время работы в качестве постдокторанта в Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL). Эксперименты по литиированию были выполнены двумя докторантами из Sandia National Laboratories, доктором.
Ян Лю и Сяохуа Лю, а также постдокорские исследователи Дайэ, работающие в LANL. Дайех сформулировал механизм и выполнил анализ и моделирование после поступления на факультет электротехники и вычислительной техники инженерной школы Калифорнийского университета в Сан-Диего Джейкобс.
Источники финансирования для этого исследования включают Наноструктуры для хранения электроэнергии (NEES), Центр энергетических исследований (EFRC), финансируемый Министерством энергетики США, Национальную лабораторию Лос-Аламоса, Национальные лаборатории Сандиа и Калифорнийский университет в Сан-Диего.Видео на YouTube, которое демонстрирует осевое литиирование германиевой сердцевины нанопроволоки с кремниевым покрытием, а также радиальную диффузию лития в германиевую нанопроволоку без покрытия. : http://www.youtube.com/watch?v=WW3E6GMQ_aElist=UUXjJpwPmI6TVSPQFdYSRBvg