蓋世汽車訊 鋰離子電池對日常生活具有重大影響，例如現(xiàn)在幾乎每個人都擁有一部智能手機，且馬路上的電動汽車越來越多。此外，鋰離子電池還可在緊急情況下為發(fā)電機提供動力。隨著便攜式電子設(shè)備、電動汽車和大規(guī)模電網(wǎng)逐漸普及，市場對安全且價格合理的高能量密度電池的需求持續(xù)增長。
據(jù)外媒報道，休斯頓大學（University of Houston，UH）研究團隊與太平洋西北國家實驗室（Pacific Northwest National Laboratory，PNNL）和美國軍事研究實驗室（U.S. Army Research Laboratory）的研究人員合作，開發(fā)出原位反射干涉顯微鏡（RIM），可以更好地了解電池的工作原理，從而開發(fā)出性能更高的下一代電池。
休斯敦大學工程學院（Cullen College of Engineering）的電氣和計算機工程助理教授Xiaonan Shan表示：“我們頭次實現(xiàn)了固體電解質(zhì)界面（SEI）動力學的實時可視化，可為間相的合理設(shè)計提供了關(guān)鍵信息。間相是一種電池組件，是未來電池開發(fā)電解質(zhì)的Z大障礙?！?/span>
憑借該高靈敏度顯微鏡，研究人員能夠研究SEI層，即電池電J表面上決定電池性能的J薄且脆弱的層。但SEI層的化學成分和形態(tài)總在不斷變化，因此使得研究面臨挑戰(zhàn)。
研究人員Yan Yao、Hugh Roy與工程學院特聘教授Lillie Cranz表示：“了解SEI的形成和演化需要一種動態(tài)、非侵入性和高靈敏度的原位成像工具。這種能夠直接探測SEI的技術(shù)很少見，而且非?？扇??！?/span>
運行過程
研究團隊在該項目中應(yīng)用了干涉反射顯微鏡的原理，其中以600納米為中心、光譜寬度約為10納米的光束被導向電J和SEI層并被反射。采集到的光強包含不同層間的干涉信號，攜帶著SEI演化過程的重要信息，因此研究人員能夠觀察到整個反應(yīng)過程。
在該項目中進行了大量實驗工作的休斯頓大學研究生Guangxia Feng表示：“RIM對表面變化非常敏感，因此我們能夠以大尺度高空間和時間分辨率監(jiān)測同一位置?！?/span>
研究人員指出，目前大多數(shù)電池研究人員使用的是冷凍電子顯微鏡，這種顯微鏡只能在特定時間拍攝一張照片，無法連續(xù)跟蹤同一位置的變化。
專門開發(fā)成像技術(shù)和光譜技術(shù)以研究能量存儲和轉(zhuǎn)換中的電化學反應(yīng)的Shan教授表示：“我想通過調(diào)整和開發(fā)新的表征和成像方法，從不同的角度進行能源研究，而這些表征和成像方法可提供新的信息，以理解能量轉(zhuǎn)換過程中的反應(yīng)機制?！边@種新的成像技術(shù)也可以應(yīng)用于其他Z先進的儲能系統(tǒng)。
原文章鏈接：https://auto.gasgoo.com/news/202302/13I70330602C101.shtml
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