更好的電池從基礎知識開(kāi)始


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 加州大學(xué)化學(xué)教授和部門(mén)主管托馬斯·貝克和加州大學(xué)研究生安德魯Eisenhart跑量子模擬來(lái)理解碳酸甘油,一種化合物用于生物柴油和作為一個(gè)常見(jiàn)的溶劑。他們發(fā)現仿真提供細節氫鍵在確定液體的結構和動(dòng)態(tài)屬性,從古典模型不見(jiàn)了。 這項研究發(fā)表在了物理化學(xué)學(xué)報B。碳酸甘油可能是一個(gè)更環(huán)保的化學(xué)溶劑例如電池。 但化學(xué)家必須知道更多關(guān)于發(fā)生了什么在這些解決方案。 他們研究了氟化鉀的化合物和氯化鉀。

  “研究我們并給我們一個(gè)基本的認識多小改變溶劑的分子結構可以有更大的后果作為一個(gè)整體,“Eisenhart說(shuō)。 ”,這些微小的變化使其相互作用非常重要的離子和可以影響電池性能。水是一個(gè)看似簡(jiǎn)單的溶劑,攪拌糖在咖啡的人都可以作證。人們研究了水數百年來(lái),伽利略研究漂浮在水中的起源。 即使所有的研究中,我們沒(méi)有一個(gè)完整的理解的交互在水里,”貝克說(shuō)。這是驚人的,因為它是一個(gè)簡(jiǎn)單的分子,但行為很復雜。

 量子模擬、化學(xué)家轉向加州大學(xué)高級研究計算中心和俄亥俄州的超級計算機中心。 量子模擬提供一個(gè)工具來(lái)幫助化學(xué)家們更好地理解原子尺度上的相互作用。量子模擬已經(jīng)存在了相當長(cháng)一段時(shí)間,“Eisenhart說(shuō)。但最近發(fā)展的硬件時(shí),圖形處理單元和加速應用于這些問(wèn)題——創(chuàng )建研究大系統的能力比我們可以過(guò)去。”“離子溶于液體比水嗎? 首先我們必須了解的基本結構是液體,”貝克說(shuō)。這項研究是由國家科學(xué)基金會(huì )的資助。每一個(gè)鋰離子電池包含溶劑。 找到一個(gè)更好的可以改善能源儲存和效率。世界正朝著(zhù)可持續發(fā)展的方向發(fā)展。 很顯然,風(fēng)能和太陽(yáng)能將是兩個(gè)主要的貢獻者和其他綠色能源,”貝克說(shuō)。 ”,但產(chǎn)生的能量是斷斷續續的。 所以你需要大規模的儲能方法如果陰天了兩天,一個(gè)城市可以保持運行。


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