一个国际研究小组刚刚发表了先进能源材料最广泛的关于电池失效的研究,集中在电池的不同部分。法国的欧洲同步加速器(ESRF)的作用对它的成功至关重要。
我们都有过这样的经历:你给手机充了电,但用了很短一段时间后,电池很快就没电了。消费电子产品的耗电量似乎不均衡,这是由于电池的异质性。充电时,上层先充电,底层再充电。的移动电话当顶部表面水平完成充电时,可能表明它已完成,但底部将不足充电。如果你用最下面一层做指纹,上面一层就会多收费,会有安全问题。
事实上,电池是由许多不同的部件组成的,它们的性能各不相同。固体聚合物有助于保持粒子在一起,碳添加剂提供电连接,然后有活性电池颗粒存储和释放能量。
一个由来自ESRF、SLAC、弗吉尼亚理工大学和普渡大学的国际科学家小组想要了解和定量地定义导致锂离子电池失效的原因。在此之前,研究要么放大单个区域,要么缩小到阴极失效时的粒子,要么缩小到观察细胞层面的行为,但没有提供足够的微观细节。现在,这项研究提供了前所未有的大量微观结构细节的全球视角,以补充现有的电池文献研究。
一个国际研究团队刚刚在《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)上发表了一篇关于电池失效时发生的最广泛的研究,重点是电池的不同部分在同一时间发生的变化。ESRF的作用对其成功至关重要。来源:欧洲同步辐射实验室
如果你有一个完美的电极,每一个粒子的行为都应该是相同的。然而,电极是非常不均匀的,包含数以百万计的粒子。没有办法确保每个粒子在同一时间以相同的方式运动。
为了克服这一挑战,研究团队严重依赖于同步x射线方法,并使用了两个同步加速器设备来研究电池中的电极,分别是法国格勒诺布尔的欧洲同步加速器ESRF和美国斯坦福大学的SLAC国家加速器实验室。弗吉尼亚理工大学的助理教授冯林(音译)说:“ESRF使我们能够以更高的分辨率研究更大量的电池粒子。”补充实验,特别是纳米分辨率x射线光谱显微镜,在SLAC进行。
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