支持下一代可充电电池的研究

马特·法尔博士获奖美国国家科学基金会支持他开发改进的可充电电池的工作。

farr是德克萨斯农工大学J. Mike Walker ' 66机械工程系的助理教授，因其工作被选为2020年美国国家科学基金会教师早期职业发展(Career)奖，这一荣誉旨在让有前途的初级教师在追求前沿研究的同时推进卓越的教育。

除了支持farr的研究，该奖项还将为开发交互式和沉浸式增强和虚拟现实学习模块提供资源，目的是提高本科生和研究生对电化学系统中材料力学的理解。

“我很荣幸获得这个奖项，”法尔说。“这笔资金将在我职业生涯的重要阶段为我的研究项目提供关键资源。特别是，它将使我能够继续在非传统领域进行基于材料力学的研究，在这种情况下，就是电化学领域。”

从研究中获益

从便携式电子产品到电动汽车，可充电电池在日常生活中随处可见，锂基电池往往是首选的电源。法尔说，通过适当地将电池分配到一个连接的电网中，可以实现来自可再生资源(如风能、太阳能和海浪)的能量存储。

再加上更广泛地与电动汽车结合，温室气体的排放可能会减少。然而，挑战依然存在。

“商用电池使用能量密度相对较低的材料:电池增加了车辆的重量，在便携式电子产品中占据了巨大的体积，但必须每隔几个小时充电一次，”法尔说。

法尔的研究是研究锂和钠金属阳极和关键合金作为下一代电池的潜在组件，以及如何克服目前与这些化学物质相关的安全性和耐用性挑战。

“虽然锂和钠的电化学已经得到了广泛的研究，但问题的核心在于材料的力学问题，”法尔说。在操作过程中会发生不稳定变形，产生所谓的枝晶和损坏。因此，基于材料和力学的研究对于实现安全和持久的操作是必要的。”

法尔说，这个项目的目标是提供对锂和钠阳极的功能和结构行为之间相互作用的理解。

“结合合金材料的发现，这些研究将指导适当的充电条件、应用压力和材料特性，以防止损坏，同时实现安全和持久的操作，”Pharr说。

德州农工大学

www.tamu.edu

-副主编Chris Vavra编辑控制工程、CFE媒体与技术、cvavra@cfemedia.com．

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