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新技能可明察电池充电时外部粒子活动

工夫:2016-10-29
原标题:新技能可明察电池充电时外部粒子活动

  科技日报华盛顿8月6日电 (记者刘海英)电池功能的优劣对电子设置装备摆设来说至关紧张。充电工夫短、继续工夫长,是一切人对现在普遍运用的锂离子电池的希冀。近来,美国动力部劳伦斯伯克利国度实行室和斯坦福大学等机构的研讨职员合作,开辟出一种新的X射线显微镜(STXM)技能,可过细地察看锂离子电池充放电进程中的粒子运动状况,这或有助于开辟出功能更弱小的锂离子电池。

  研讨小组在最新一期《迷信》杂志上宣布论文称,他们应用伯克利实行室的先辈光源,专门设计制造了一个“液体电化学射线显微镜纳米成像平台”,可一次对30个粒子停止成像。研讨职员称,与过来所用的透射电子显微镜(TEM)相比,新平台具有更大的视野和更强的穿透性,能让运用者及时察看一些化学特异性变革状况。

  研讨小组应用这一平台对磷酸铁锂粒子在充放电进程中的运动形式停止了察看、成像,细致记载了粒子化学身分演化及化学反响速率等状况。他们发明,粒子外表的充电进程并不平均,会随着工夫的推移越来越差。

  实际上,电池充电时,带正电的锂离子平均地充满电极外表的情况最抱负,但实践上这种情况很难呈现,尤其是电池老化后更是云云。

  研讨职员表现,新技能平台使他们可以在介观标准对电池的静态运动停止及时成像,要做到这一点很难但很紧张。有了这一技能,他们有才能及时剖析粒子化学身分和电流密度的变革状况,研讨电池的充放电进程,并对单个电池粒子外部电化学反响停止成像,这对更好天文解电池的充电机制和优化电池功能很有协助。

  现在,该研讨小组正在设计更高精度的X射线显微镜,其目的辨别率将到达1至5个纳米。

(责编:魏艳、赵竹青)