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《自然》子刊:“透视眼”扫描固态电池内部,可用于提高电池性能和可靠性

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一个研究小组使用X射线断层扫描技术,观察了固态锂电池充放电时内部材料的演变。这项研究的详细三维信息有助于提高固态电池的可靠性和性能。

详细研究成果已于28日发表在《自然》子刊《自然材料》(Nature Materials)上。

研究人员制造了大约两毫米宽的特殊测试电池,并进行了为其五天的密集实验观察。

研究人员称,“该仪器从不同的方向拍摄图像,可以使用计算机算法重建它们,以提供电池随时间推移的三维图像......在给电池充电和放电的时候做了这个成像,以观察电池工作时内部的变化。”

同步加速器X射线计算机显微成像揭示了锂/固体电解质界面电极材料的动态变化如何决定固态电池的机制。研究人员发现,电池运行导致界面形成空隙,从而导致接触丧失,这是电池故障的主要原因。

由于测试的局限性,研究人员只能在一个周期内观察电池的结构。在未来的工作中,团队希望观察在更多周期中会发生什么,以及结构是否以某种方式适应空洞的产生和填充。

研究人员称,“这一领域(固态电池)有大量的商业和科学利益,来自这项研究的信息应该有助于推动这项技术向广泛的商业应用发展。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41563-020-00903-2


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