Новое исследование показывает, как можно использовать магнитный материал для контроля оставшегося срока службы перезаряжаемой батареи до того, как ее потребуется перезарядить.
Шэньцян Рен, ученый и инженер из Университета Буффало, руководил проектом и объясняет, как работает система.
Когда литий-ионные батареи заряжаются и разряжаются, ионы лития перетекают с одной стороны батареи на другую. Имея это в виду, команда Рена построила литий-ионную батарею, в которой на одном конце используется специальный материал: соединение, магнетизм которого меняется по мере того, как ионы лития входят в него или выходят из него. По словам Рена, это позволяет измерять уровень заряда батареи, отслеживая изменения магнетизма материала.
Исследование было опубликовано 13 июня в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
«Основной целью этого проекта была работа над магнитоионикой, которая использует ионы для управления магнетизмом материалов. Когда ионы лития проникают в материал, который мы используем, или из него, материал меняет свою намагниченность. Мы можем отслеживать магнетизма, и это позволяет нам косвенно контролировать ионы лития — состояние заряда. Мы считаем, что это новый способ обеспечить точное, быстрое и чувствительное определение состояния заряда», — говорит Рен, доктор философии, UB. профессор машиностроения , аэрокосмической техники и химии, а также ведущий преподаватель Института UB RENEW.
В дополнение к Рену, соответствующие авторы исследования включают Югуан С. Ли, доктор философии, доцент кафедры химии UB; Фей Яо, доктор философии, доцент UB по дизайну материалов и инновациям; и Цимин Ян, доктор философии, доцент кафедры физики Университета Темпл. Юн Ху, доктор философии UB. студент факультета машиностроения , был первым автором.
Магнитоионный материал команды состоит из ванадия, хрома и цианида с аква-лигандом. Статья в PNAS описывает характеристики соединения, которые делают его идеальным для использования в перезаряжаемых батареях , и описывает методы, которые ученые использовали для измерения изменяющегося магнетизма материала в перезаряжаемой литий-ионной батарее.
