Ученые нашли способ наблюдать за химическими процессами внутри батареек во время зарядки

Ученые международной группы из Швеции, КНДР и США, разработали технологию, позволяющую продемонстрировать в 3D формате химические процессы, которые проходят при зарядке батареек.

При зарядке или разряжении элемента питания, происходит процесс окисления и восстановления электродов. До настоящего времени, ученым удавалось определить лишь среднее состояние проводников, посредством выяснения процентного соотношения окисления. Однако отслеживать химические процессы, и тем более – в каком месте литий-ионного аккумулятора они протекают, не представлялось возможным.

Международная группа ученых, смогла пронаблюдать за внутренними процессами при зарядке аккумулятора при помощи аппарата томографии. Данный метод наблюдения был разработан вместе с Национальной лабораторией Л. Беркли, и позволил химикам наблюдать за высвобождением десятков наночастиц литий-железо-фосфата, в процессе зарядки батареи. Вести наблюдения за каждой микрочастицей по отдельности ученым удалось благодаря применению очень тонких пучков радиации и отслеживанием их поглощения.

Путем манипуляций с рентгеновским облучением экспертам удалось создать схему хода реакции с разрешением в 11 нанометров, а посредством разворота аккумулятора – составить 3D модель реакции.

В дальнейших планах химиков – внедрить полученное открытие на практике. Ведь наблюдая за протеканием реакций внутри элемента питания и зная между какими микрочастицами они проходят в определенную единицу времени, можно создавать такие аккумуляторы, которые смогут отдавать максимальный КПД при работе, затрачивая при этом минимальное количество энергии.