Kev txuag hluav taws xob tseem ceeb! Lub teb chaws Yelemees tsim tshiab Laser-raws li tshuaj rau roj teeb ntau lawm

Tsis ntev los no, ib pab pawg ntawm cov kws tshawb fawb los ntawm Fraunhofer Lub Tsev Haujlwm rau Laser Technology (Fraunhofer ILT) hauv Aachen, Lub Tebchaws Yelemees, tau tsim ob lub laser-raws li kev tsim thev naus laus zis uas tsis tsuas yog tso cai rau kev txuag hluav taws xob tseem ceeb hauv kev tsim khoom, tab sis kuj tseem ua kom muaj lub zog ntau dua, roj teeb lub neej ntev.
Niaj hnub no, cov roj teeb ua haujlwm siab tau dhau los ua qhov tseem ceeb ua ntej rau kev siv hluav taws xob ntawm kev thauj mus los. Cov kws tshawb fawb hauv pab pawg tau hais los saum toj no tau tsim cov thev naus laus zis laser tshiab los tsim cov roj teeb lithium-ion - uas tuaj yeem them sai dua thiab muaj lub neej ua haujlwm ntev dua li cov roj teeb lithium-ion uas tau ua. Tsis tas li ntawd, lawv siv lasers kom qhuav cov roj teeb, ua rau nws muaj txiaj ntsig zoo rau cov dej-raws li electrodes.
Ib qho ntawm cov kauj ruam tseem ceeb hauv kev tsim cov roj teeb lithium-ion yog kev tsim cov graphite-based electrodes. Rau cov electrodes no, cov txheej txheem yob-rau-yob yog siv los npog cov ntawv ci tooj liab nrog graphite muab tshuaj txhuam, uas tom qab ntawd ziab hauv qhov cub txuas ntxiv ntawm 160-180 degrees Celsius. Gas-tsav nruam rauv (uas thauj tooj liab ntawv ci rau ntawm txoj siv conveyor) siv ntau qhov chaw ntxiv rau kev siv ntau lub zog: lawv feem ntau yog 60-100 meters ntev thiab feem ntau tuaj yeem qhuav 100 meters ntawm tooj liab ntawv nyiaj ib feeb thaum ua haujlwm ntawm qhov ntsuas kev lag luam.
Kev ua haujlwm ntawm tes kom qhuav nrog lasers
Cov kws tshawb fawb Fraunhofer ILT tau tsim cov txheej txheem uas siv lub diode laser kom ceev cov txheej txheem ziab. Lub laser beam muaj lub wavelength ntawm 1 micron thiab yog amplified los ntawm tshwj xeeb optics uas tso cai rau ib tug loj cheeb tsam yuav irradiated los ntawm cov electrodes.
Cov optics tau tsim tshwj xeeb rau lub tshuab ziab khaub ncaws los ntawm Fraunhofer tus khub lag luam Laserline. Samuel Fink, tus thawj coj ntawm pab pawg ua yeeb yaj kiab nyias ntawm Fraunhofer Institute for Industrial Technology, piav qhia txog lub hauv paus ntsiab lus tom qab cov txheej txheem: "Thiab rau cov txheej txheem ziab cua kub, peb lub diode laser tej yaam num muaj ib tug high-siv beam mus rau ib tug tooj liab ntawv ci. Coated nrog graphite muab tshuaj txhuam, cov graphite dub absorbs lub zog, qhov tshwm sim ua rau cov graphite hais kom sov, thiab tom qab ntawd cov kua evaporates.
Fraunhofer ILT's thev naus laus zis muaj ntau yam txiaj ntsig: lub diode laser muaj zog heev piv rau cov hluav taws xob siv hluav taws xob tas li, thiab lub kaw lus tso tawm cua sov me ntsis rau hauv ib puag ncig. Tsis tas li ntawd, cov tshuab ziab khaub ncaws laser siv qhov chaw tsawg dua li cov pa taws. Raws li Samuel Fink, "Kev ziab nrog lub diode laser yuav txo cov kev xav tau ntawm lub zog txog li 50 feem pua ​​thiab txo qhov chaw uas yuav tsum tau muaj rau cov tshuab ziab khaub ncaws kom qhuav tsawg kawg 60 feem pua."
Txhim kho 3D electrode qauv txhim kho kev ua haujlwm
Ntxiv rau cov txiaj ntsig no, pab pawg Fraunhofer ILT tuaj yeem siv lub laser los ua kom lub zog ceev thiab lub neej ntawm lithium-ion roj teeb. Lub tshuab hluav taws xob siab ultrashort pulse laser (USP) nrog lub zog 1 millijoule mem tes qhia lub qhov qauv hu ua channel hauv roj teeb electrode. Cov kab no ua raws li "txoj kev loj" rau cov ions - lawv txo qhov kev ncua deb ntawm cov ions yuav tsum tau mus, ua kom luv luv cov txheej txheem them nyiaj. Nyob rau tib lub sijhawm, qhov no tiv thaiv qhov tsis xws luag los ntawm qhov tshwm sim, yog li ua kom cov lej them nyiaj thiab thaum kawg txuas lub neej ntawm lub roj teeb.
Lub laser-raws li txheej txheem rau fabricating lub qhov thiab nws zoo cuam tshuam rau cov roj teeb yog theoretically pom tseeb, thiab Fraunhofer ILT cov kws tshawb fawb tau ua tiav los ntawm kev txhais lub tswv yim rau hauv kev xyaum: los ntawm lub chaw soj nstuam mus rau scalable, kev lag luam-npaj txheej txheem uas siv ultrashort pulses ntawm laser hluav taws xob. nyob rau hauv lub femtosecond ntau los hloov kho, thiab kho, electrode qauv.
Matthias Trenn, tus thawj coj ntawm pab pawg Fraunhofer ILT saum npoo av, piav qhia, "Lub sijhawm luv luv ntawm lub laser pulses yog txaus los txo cov khoom, tab sis kuj tiv thaiv lub qhov los ntawm melting, uas txhais tau hais tias lub hlwb tsis poob zog."
Ib qho ntawm cov kev sib tw uas pab pawg tau ntsib yog yuav ua li cas los daws cov cheeb tsam loj dua kom ua tiav cov ntim khoom tsim nyog rau kev tsim khoom lag luam. Pab pawg Fraunhofer tau daws qhov teeb meem no los ntawm kev siv ntau txoj kab teeb ci thiab kev tswj cov txheej txheem sib luag: lawv cov kev daws teeb meem siv plaub lub tshuab luam ntawv, txhua tus muaj rau kab teeb, los ua cov ntaub ntawv sib npaug. Lawv npog qhov dav ntawm 250 hli thiab ua cov txheej txheem graphite tsis tu ncua. Nws tau tshaj tawm tias qhov no ntau lub teeb pom kev zoo tau tsim thiab siv los ntawm Fraunhofer ILT hauv kev sib raug zoo nrog nws lub tuam txhab spin-off Pulsar Photonics GmbH.
Cov kev tshawb fawb ua los ntawm pab pawg tau hais los saum no tau pom tias cov tshuab laser tuaj yeem siv los ua cov txheej txheem tsim khoom digital los txhim kho cov hlwb zoo thiab ua kom muaj kev ruaj ntseg ntawm cov txheej txheem tsim khoom. Raws li cov kauj ruam tom ntej, lawv vam tias yuav siv cov thev naus laus zis los ntawm cov qauv txuas ntxiv mus rau cov kab ntau lawm.