ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវនៅមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Argonne របស់ក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិក (DOE) មានប្រវត្តិយូរអង្វែងក្នុងការរកឃើញថ្មីៗក្នុងវិស័យថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង។ លទ្ធផលជាច្រើនទាំងនេះគឺសម្រាប់កាតូតថ្ម ដែលហៅថា NMC នីកែលម៉ង់ហ្គាណែស និងកូបាល់អុកស៊ីដ។ ថ្មដែលមានកាតូតនេះឥឡូវនេះផ្តល់ថាមពលដល់រថយន្ត Chevrolet Bolt។
ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវ Argonne សម្រេចបាននូវរបកគំហើញថ្មីមួយទៀតនៅក្នុង cathode NMC។ រចនាសម្ព័ន្ធភាគល្អិត cathode តូចថ្មីរបស់ក្រុមអាចធ្វើឱ្យថ្មកាន់តែប្រើប្រាស់បានយូរ និងមានសុវត្ថិភាពជាងមុន អាចដំណើរការនៅវ៉ុលខ្ពស់ខ្លាំង និងផ្តល់ជួរធ្វើដំណើរបានយូរជាងមុន។
«ឥឡូវនេះ យើងមានការណែនាំដែលក្រុមហ៊ុនផលិតថ្មអាចប្រើដើម្បីផលិតសម្ភារៈកាតូតសម្ពាធខ្ពស់ និងគ្មានព្រំដែន»។ លោក Khalil Amin សមាជិកកិត្តិយស Argonne Fellow។
លោក Guiliang Xu ជំនួយការគីមីវិទ្យា បានមានប្រសាសន៍ថា “កាតូត NMC ដែលមានស្រាប់ បង្ហាញពីឧបសគ្គដ៏ធំមួយសម្រាប់ការងារវ៉ុលខ្ពស់”។ ជាមួយនឹងវដ្តនៃការសាក-បញ្ចេញ ប្រសិទ្ធភាពធ្លាក់ចុះយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដោយសារតែការបង្កើតស្នាមប្រេះនៅក្នុងភាគល្អិតកាតូត។ អស់រយៈពេលជាច្រើនទសវត្សរ៍មកហើយ អ្នកស្រាវជ្រាវថ្មបានស្វែងរកវិធីដើម្បីជួសជុលស្នាមប្រេះទាំងនេះ។
វិធីសាស្ត្រមួយកាលពីអតីតកាលបានប្រើភាគល្អិតស្វ៊ែរតូចៗដែលផ្សំឡើងពីភាគល្អិតតូចៗជាច្រើន។ ភាគល្អិតស្វ៊ែរធំៗគឺជាពហុគ្រីស្តាល់ ដែលមានដែនគ្រីស្តាល់នៃទិសដៅផ្សេងៗគ្នា។ ជាលទ្ធផល ពួកវាមានអ្វីដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រហៅថា ព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិរវាងភាគល្អិត ដែលអាចបណ្តាលឱ្យថ្មប្រេះក្នុងអំឡុងពេលវដ្តមួយ។ ដើម្បីទប់ស្កាត់បញ្ហានេះ សហការីរបស់លោក Xu និងលោក Argonne ពីមុនបានបង្កើតថ្នាំកូតប៉ូលីមែរការពារជុំវិញភាគល្អិតនីមួយៗ។ ថ្នាំកូតនេះព័ទ្ធជុំវិញភាគល្អិតស្វ៊ែរធំៗ និងភាគល្អិតតូចៗនៅក្នុងពួកវា។
វិធីមួយទៀតដើម្បីជៀសវាងការប្រេះប្រភេទនេះគឺត្រូវប្រើភាគល្អិតគ្រីស្តាល់តែមួយ។ មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងនៃភាគល្អិតទាំងនេះបានបង្ហាញថាពួកវាគ្មានព្រំដែនទេ។
បញ្ហាសម្រាប់ក្រុមនេះគឺថា កាតូតដែលផលិតពីគ្រីស្តាល់ពហុស្រទាប់ និងគ្រីស្តាល់តែមួយដែលស្រោបនៅតែប្រេះក្នុងអំឡុងពេលវដ្ត។ ដូច្នេះ ពួកគេបានធ្វើការវិភាគយ៉ាងទូលំទូលាយលើសម្ភារៈកាតូតទាំងនេះនៅប្រភពហ្វូតុងកម្រិតខ្ពស់ (APS) និងមជ្ឈមណ្ឌលសម្រាប់សម្ភារៈណាណូ (CNM) នៅមជ្ឈមណ្ឌលវិទ្យាសាស្ត្រ Argonne នៃក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិក។
ការវិភាគកាំរស្មីអ៊ិចជាច្រើនត្រូវបានអនុវត្តលើដៃ APS ចំនួនប្រាំ (11-BM, 20-BM, 2-ID-D, 11-ID-C និង 34-ID-E)។ វាបង្ហាញថាអ្វីដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រគិតថាជាគ្រីស្តាល់តែមួយ ដូចដែលបានបង្ហាញដោយមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង និងកាំរស្មីអ៊ិច តាមពិតមានព្រំដែននៅខាងក្នុង។ មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេន និងបញ្ជូននៃ CNMs បានបញ្ជាក់ពីសេចក្តីសន្និដ្ឋាននេះ។
អ្នករូបវិទ្យា Wenjun Liu បានមានប្រសាសន៍ថា «នៅពេលដែលយើងពិនិត្យមើលរូបរាងផ្ទៃនៃភាគល្អិតទាំងនេះ ពួកវាមើលទៅដូចជាគ្រីស្តាល់តែមួយ»។ â�<“但是，当我们在APS 使用一种称为同步加速器X射线衍射显微镜的技术和其他技术时，我们发现边界隐藏在内部។ â�<“但是，当在在使用使用种称为同步加速器 x射线显微镜的技术他笎和他。边界隐藏在 ។«ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលយើងបានប្រើបច្ចេកទេសមួយហៅថា មីក្រូទស្សន៍ឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិចស៊ីនក្រូត្រុង និងបច្ចេកទេសផ្សេងទៀតនៅ APS យើងបានរកឃើញថា ព្រំដែនត្រូវបានលាក់នៅខាងក្នុង»។
អ្វីដែលសំខាន់នោះ ក្រុមការងារបានបង្កើតវិធីសាស្រ្តមួយដើម្បីផលិតគ្រីស្តាល់តែមួយដោយគ្មានព្រំដែន។ ការសាកល្បងកោសិកាតូចៗជាមួយកាតូតគ្រីស្តាល់តែមួយនេះនៅវ៉ុលខ្ពស់ខ្លាំងបានបង្ហាញពីការកើនឡើង 25% នៃការផ្ទុកថាមពលក្នុងមួយឯកតាបរិមាណដោយមិនមានការបាត់បង់ប្រសិទ្ធភាពលើសពី 100 វដ្តសាកល្បង។ ផ្ទុយទៅវិញ កាតូត NMC ដែលផ្សំឡើងពីគ្រីស្តាល់តែមួយពហុចំណុចប្រទាក់ ឬគ្រីស្តាល់ពហុស្រោបបានបង្ហាញពីការធ្លាក់ចុះសមត្ថភាពពី 60% ទៅ 88% ក្នុងរយៈពេលដូចគ្នា។
ការគណនាមាត្រដ្ឋានអាតូមបង្ហាញពីយន្តការនៃការកាត់បន្ថយសមត្ថភាពកាតូត។ យោងតាមលោកស្រី Maria Chang អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រណាណូនៅ CNM តំបន់ព្រំដែនទំនងជាបាត់បង់អាតូមអុកស៊ីសែននៅពេលដែលថ្មត្រូវបានសាកជាងតំបន់ដែលនៅឆ្ងាយពីពួកវា។ ការបាត់បង់អុកស៊ីសែននេះនាំឱ្យមានការរិចរិលនៃវដ្តកោសិកា។
លោក Chan បានមានប្រសាសន៍ថា «ការគណនារបស់យើងបង្ហាញពីរបៀបដែលព្រំដែនអាចនាំឱ្យអុកស៊ីសែនត្រូវបានបញ្ចេញនៅសម្ពាធខ្ពស់ ដែលអាចនាំឱ្យមានការថយចុះនៃដំណើរការ»។
ការលុបបំបាត់ព្រំដែនការពារការវិវត្តន៍អុកស៊ីសែន ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសុវត្ថិភាព និងស្ថេរភាពវដ្តនៃកាតូត។ ការវាស់វែងការវិវត្តន៍អុកស៊ីសែនជាមួយ APS និងប្រភពពន្លឺទំនើបនៅមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Lawrence Berkeley របស់ក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិកបញ្ជាក់ពីការសន្និដ្ឋាននេះ។
លោក Khalil Amin សមាជិកកិត្តិយស Argonne Fellow បានមានប្រសាសន៍ថា “ឥឡូវនេះ យើងមានគោលការណ៍ណែនាំដែលក្រុមហ៊ុនផលិតថ្មអាចប្រើដើម្បីផលិតវត្ថុធាតុ cathode ដែលគ្មានព្រំដែន និងដំណើរការក្រោមសម្ពាធខ្ពស់”។ â�<“该指南应适用于NMC 以外的其他正极材料 ។” â�<“该指南应适用于NMC 以外的其他正极材料 ។”«គោលការណ៍ណែនាំគួរតែអនុវត្តចំពោះសម្ភារៈកាតូតក្រៅពី NMC»។
អត្ថបទ​មួយ​អំពី​ការ​សិក្សា​នេះ​បាន​បង្ហាញ​នៅ​ក្នុង​ទិនានុប្បវត្តិ Nature Energy។ ក្រៅពី Xu, Amin, Liu និង Chang អ្នកនិពន្ធ Argonne មាន Xiang Liu, Venkata Surya Chaitanya Kolluru, Chen Zhao, Xinwei Zhou, Yuzi Liu, Liang Ying, Amin Daali, Yang Ren, Wenqian Xu, Junjing Deng, Inhui Hwang, Chengjun Suning, Tao. អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Lawrence Berkeley (Wanli Yang, Qingtian Li, និង Zengqing Zhuo), សាកលវិទ្យាល័យ Xiamen (Jing-Jing Fan, Ling Huang និង Shi-Gang Sun) និងសាកលវិទ្យាល័យ Tsinghua (Dongsheng Ren, Xuning Feng និង Mingao Ouyang)។
អំពីមជ្ឈមណ្ឌល Argonne សម្រាប់សម្ភារៈណាណូ មជ្ឈមណ្ឌលសម្រាប់សម្ភារៈណាណូ ដែលជាមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវបច្ចេកវិទ្យាណាណូមួយក្នុងចំណោមមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវបច្ចេកវិទ្យាណាណូទាំងប្រាំរបស់ក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិក គឺជាស្ថាប័នអ្នកប្រើប្រាស់ជាតិឈានមុខគេសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវកម្រិតណាណូអន្តរវិញ្ញាសា ដែលគាំទ្រដោយការិយាល័យវិទ្យាសាស្ត្ររបស់ក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិក។ រួមគ្នា NSRCs បង្កើតបានជាសំណុំនៃគ្រឿងបរិក្ខារបំពេញបន្ថែមដែលផ្តល់ឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវនូវសមត្ថភាពទំនើបសម្រាប់ការផលិត ដំណើរការ កំណត់លក្ខណៈ និងធ្វើគំរូសម្ភារៈកម្រិតណាណូ និងតំណាងឱ្យការវិនិយោគហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធធំបំផុតក្រោមគំនិតផ្តួចផ្តើមបច្ចេកវិទ្យាណាណូជាតិ។ NSRC មានទីតាំងនៅមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិនៃក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិកនៅ Argonne, Brookhaven, Lawrence Berkeley, Oak Ridge, Sandia និង Los Alamos។ សម្រាប់ព័ត៌មានបន្ថែមអំពី NSRC DOE សូមចូលទៅកាន់ https://science.osti.gov/User-Facilitiess/Us er-Faciilitieie s-at-aGlance។
ប្រភពហ្វូតុងកម្រិតខ្ពស់ (APS) របស់ក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិកនៅមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Argonne គឺជាប្រភពកាំរស្មីអ៊ិចដែលមានផលិតភាពបំផុតមួយនៅក្នុងពិភពលោក។ APS ផ្តល់នូវកាំរស្មីអ៊ិចដែលមានអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់ដល់សហគមន៍ស្រាវជ្រាវចម្រុះក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ គីមីវិទ្យា រូបវិទ្យារូបធាតុខាប់ វិទ្យាសាស្ត្រជីវិត និងបរិស្ថាន និងការស្រាវជ្រាវអនុវត្ត។ កាំរស្មីអ៊ិចទាំងនេះគឺល្អសម្រាប់ការសិក្សាអំពីសម្ភារៈ និងរចនាសម្ព័ន្ធជីវសាស្រ្ត ការចែកចាយធាតុ ស្ថានភាពគីមី ម៉ាញេទិក និងអេឡិចត្រូនិច និងប្រព័ន្ធវិស្វកម្មសំខាន់ៗគ្រប់ប្រភេទ ចាប់ពីថ្មរហូតដល់ក្បាលចាក់ប្រេងឥន្ធនៈ ដែលមានសារៈសំខាន់ចំពោះសេដ្ឋកិច្ចជាតិ បច្ចេកវិទ្យា និងមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃសុខភាពរបស់យើង។ ជារៀងរាល់ឆ្នាំ អ្នកស្រាវជ្រាវជាង 5,000 នាក់ប្រើប្រាស់ APS ដើម្បីបោះពុម្ពផ្សាយសៀវភៅជាង 2,000 ដែលរៀបរាប់លម្អិតអំពីការរកឃើញសំខាន់ៗ និងដោះស្រាយរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនជីវសាស្រ្តសំខាន់ៗជាងអ្នកប្រើប្រាស់មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវកាំរស្មីអ៊ិចផ្សេងទៀត។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ និងវិស្វកររបស់ APS កំពុងអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យាច្នៃប្រឌិតដែលជាមូលដ្ឋានសម្រាប់កែលម្អដំណើរការនៃឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន និងប្រភពពន្លឺ។ នេះរួមបញ្ចូលទាំងឧបករណ៍បញ្ចូលដែលផលិតកាំរស្មីអ៊ិចភ្លឺខ្លាំង ដែលត្រូវបានអ្នកស្រាវជ្រាវឱ្យតម្លៃ កែវភ្នែកដែលផ្តោតកាំរស្មីអ៊ិចរហូតដល់ណាណូម៉ែត្រមួយចំនួន ឧបករណ៍ដែលបង្កើនប្រសិទ្ធភាពវិធីដែលកាំរស្មីអ៊ិចធ្វើអន្តរកម្មជាមួយគំរូដែលកំពុងសិក្សា និងការប្រមូល និងការគ្រប់គ្រងការរកឃើញរបស់ APS។ ការស្រាវជ្រាវបង្កើតបរិមាណទិន្នន័យយ៉ាងច្រើន។
ការសិក្សានេះបានប្រើប្រាស់ធនធានពី Advanced Photon Source ដែលជាមជ្ឈមណ្ឌលអ្នកប្រើប្រាស់ការិយាល័យវិទ្យាសាស្ត្ររបស់ក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិក ដែលដំណើរការដោយមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Argonne សម្រាប់ការិយាល័យវិទ្យាសាស្ត្ររបស់ក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិក ក្រោមកិច្ចសន្យាលេខ DE-AC02-06CH11357។
មន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Argonne ខិតខំដោះស្រាយបញ្ហាបន្ទាន់នៃវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាក្នុងស្រុក។ ក្នុងនាមជាមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិដំបូងគេនៅសហរដ្ឋអាមេរិក Argonne ធ្វើការស្រាវជ្រាវជាមូលដ្ឋាន និងអនុវត្តទំនើបៗស្ទើរតែគ្រប់មុខវិជ្ជាវិទ្យាសាស្ត្រ។ អ្នកស្រាវជ្រាវ Argonne ធ្វើការយ៉ាងជិតស្និទ្ធជាមួយអ្នកស្រាវជ្រាវមកពីក្រុមហ៊ុន សាកលវិទ្យាល័យ និងទីភ្នាក់ងារសហព័ន្ធ រដ្ឋ និងក្រុងរាប់រយ ដើម្បីជួយពួកគេដោះស្រាយបញ្ហាជាក់លាក់ ជំរុញភាពជាអ្នកដឹកនាំវិទ្យាសាស្ត្ររបស់សហរដ្ឋអាមេរិក និងរៀបចំប្រទេសជាតិសម្រាប់អនាគតកាន់តែប្រសើរ។ Argonne មានបុគ្គលិកមកពីជាង 60 ប្រទេស និងដំណើរការដោយ UChicago Argonne, LLC នៃការិយាល័យវិទ្យាសាស្ត្រនៃក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិក។
ការិយាល័យវិទ្យាសាស្ត្រនៃក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិក គឺជាអ្នកគាំទ្រដ៏ធំបំផុតរបស់ប្រទេសចំពោះការស្រាវជ្រាវជាមូលដ្ឋានក្នុងវិទ្យាសាស្ត្ររូបវន្ត ដោយធ្វើការដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាបន្ទាន់បំផុតមួយចំនួននៃសម័យកាលរបស់យើង។ សម្រាប់ព័ត៌មានបន្ថែម សូមចូលទៅកាន់ https://energy.gov/scienceience។