اس کام نے ایک عام پیزو الیکٹرک میٹریل بیریم ٹائٹانیٹ (BaTiO3، بی ٹی او) کو لتیم ایئر بیٹری کے ایئر پازیٹو الیکٹروڈ میں متعارف کرایا تاکہ ٹھوس خارج ہونے والی مصنوعات کی نشوونما اور سڑنے سے پیدا ہونے والے خوردبین اندرونی دباؤ کے ذریعے اندرونی برقی فیلڈ کو آمادہ کیا جا سکے۔ سائیکل کے دوران رد عمل کینیٹکس اور انٹرفیشل لی + ٹرانسپورٹ (شکل 1)۔ سیٹو رمن سپیکٹروسکوپی میں،ایکس رے کا پھیلاؤ سپیکٹروسکوپی، محدود عنصر سمولیشن اور پہلے اصولوں کا حساب کتاب سبھی بی ٹی او کے ذریعہ پیدا کردہ اندرونی برقی فیلڈ پر بیٹری کے اندرونی دباؤ کے مخصوص ریگولیٹنگ اثر کو ظاہر کرتے ہیں۔ آرام کے وقت کی تقسیم اور الیکٹرو کیمیکل امپیڈینس اسپیکٹروسکوپی اندرونی تناؤ سے متاثرہ برقی میدان اور الیکٹروڈ ڈائنامکس کے درمیان اندرونی تعلق کو درست طریقے سے ظاہر کرتی ہے۔

808 سینٹی میٹر−1 کے ارد گرد رامان بکھرنے والا بینڈ بتدریج خارج ہونے کے عمل کے ساتھ بڑھایا جاتا ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ خارج ہونے والی مصنوعات Li2O2 تیزی سے بی ٹی او کی سطح پر بنتی ہے۔ 249 سینٹی میٹر−1 اور 306 سینٹی میٹر−1 پر رامن بکھرنے والا بینڈ بتدریج بڑھا رہے ہیں، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ بی ٹی او کی جالی کی مسخ بتدریج بڑھ رہی ہے۔ یہ بنیادی طور پر خارج ہونے والی مصنوعات کے مسلسل جمع ہونے کی وجہ سے ہے جس کی وجہ سے بیٹری کے اندرونی تناؤ میں متحرک اضافے کی وجہ سے Ti4+ کو ایک مخصوص کرسٹل محور کے ساتھ O2− کی طرف لے جانا ہے، اور متعلقہ O2− الیکٹران کی نقل مکانی پولرائزیشن کو ظاہر کرتا ہے، جس کے نتیجے میں بے ساختہ پولرائزیشن ہوتا ہے۔ برقی میدان کا (شکل 2)۔

دیتفاوت کی چوٹیڈسچارج کے دوران ایک اونچے تفاوت والے زاویے پر اور چارجنگ کے دوران کم تفاوت والے زاویے پر شفٹ ہو جاتا ہے۔ خارج ہونے والے عمل میں، تناؤ کے وکر نے اوپر کی طرف رجحان دکھایا، اور بعد میں چارج کرنے کے عمل میں، تناؤ کے وکر نے نیچے کی طرف رجحان دکھایا، جو Li2O2 کی ترقی اور سڑنے کے ارتقاء کے رجحان سے مطابقت رکھتا تھا (شکل 3)۔

حسابی نتائج مشاہدہ شدہ تجرباتی رجحان کے ساتھ متفق ہیں کہ بی ٹی او نینو پارٹیکلز کی پیزو الیکٹرک صلاحیت لاگو دباؤ کی مقدار کے متناسب ہے۔ بیٹری سائیکل کے دوران متحرک طور پر مختلف اندرونی تناؤ بینڈ کو ریگولیٹ کرکے ایک بڑی حد تک ردعمل کا آغاز کرتا ہے۔ ساختاور اندرونی کیریئرز/ سوراخ کے بہاؤ کو کنٹرول کرنا (شکل 4)۔

بیٹری کے اندرونی تناؤ سے پیدا ہونے والی پیزو الیکٹرک صلاحیت بینڈ کی ساخت کو منظم کر سکتی ہے، کیریئرز کی علیحدگی اور نقل و حمل کو بڑھا سکتی ہے، لی+ کی بڑے پیمانے پر منتقلی کو بڑھا سکتی ہے، رد عمل کی رکاوٹ کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتی ہے، اور بیٹری کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتی ہے، جو اس کا ثبوت ہے۔ بہترین شرح کارکردگی (تصویر 5)۔

اندرونی تناؤ اور الیکٹروڈ ڈائنامکس کی وجہ سے اندرونی برقی میدان کے درمیان تعلق کی تحقیقات کی گئی ہیں۔ خارج ہونے والی مصنوعات کی نشوونما اور گلنے سے پیدا ہونے والا اندرونی تناؤ پولرائزیشن کو آمادہ کرتا ہے، ایک متحرک بلٹ ان الیکٹرک فیلڈ قائم کرتا ہے، اور الیکٹرانوں اور سوراخوں کو پیزو کیٹلیزڈ ریڈوکس رد عمل کے لیے مخالف سطحوں سے مسلسل علیحدگی کے قابل بناتا ہے، انٹرفیشل لی+ ٹرانسپورٹ کو فروغ دیتا ہے، اور اس طرح بہتر ہوتا ہے۔ بیٹری کے رد عمل کائنےٹکس۔