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2025-03-04 18:35:00
2025年3月4日火曜日
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工学、建築、テクノロジー大学の研究は、その材料組成に基づいてバッテリーがどれだけ長く続くかを予測する方法に焦点を当てています。
ジェイク・ベア博士、の助教授 機械および航空宇宙工学部、位相フィールド探索モデリングを使用して、使用される材料がバッテリーの寿命にどのように影響するかを予測しています。
このタイプのモデリングは、相続変数である位相フィールドを使用して、バッテリーの充電フェーズと放電フェーズの間の材料の変化を研究します。 Bairのチームは、材料の微細構造複合、陽イオン（正の帯電リチウムイオン）の混合物、および陰イオン相を持つニッケルベースの合金を検討し、電化時に構造がどのように機能するかを決定します。
複数の材料で構成された複合材は、材料の組み立て方に応じて異なる方向に進むことができる、さまざまな電界を持つ複雑な構造を形成します。
ジェイク・ベア博士
Bairのチームは、バッテリーの材料構造がパフォーマンスにどのように影響するかを判断するために、Ten-Nine Technologiesと協力しています。
「私たちのフェーズフィールドモデルは、すべての異なる材料を入力する方法と、物理的な構造にそれらを向ける方法を検討します」とBair氏は言います。 「彼らは微細構造材料の画像を見て、バッテリーの機能を決定することができます。」
材料の微細構造は、原子によって形成された結晶格子で作られています。これらの格子は順序付けられた配置で表示され、使用される材料に基づいて形状が異なります。これは、材料の電界がどのように機能するかに影響します。
チームは、伝統的にバッテリーで使用されてきた資料を勉強し、10 9が使用する特定の材料を調べます。
2年間のプロジェクトの最初の年は、モデルの構築に焦点を当て、異なる材料の3〜4フェーズを処理できるモデルの構築に焦点を当てます。
「私たちは処理と微細構造の最適化において短期的および長期的に見ています。効率と動作に影響を与える重要な微細構造の変化を見る前に、動作の温度範囲を与えています」とBair氏は言います。 「材料で発生する可能性のある化学反応も検討しています。」
フェーズフィールド探索モデリングのこの研究は、参加する学生に利益をもたらします。これは、このタイプのモデリングの経験だけでなく、実践的な機会を提供します。また、さまざまな材料特性のバルクエネルギーに関する情報の収集を通じて、経験を積むことができます。
Bairの研究の詳細については、クリックしてください ここ。
#MAEの研究は材料の構成に基づいてバッテリー寿命に焦点を当てています