新技術可觀察充電電池3D內(nèi)部結構

2023-03-16 13:36:45來源：蓋世汽車關鍵詞：電池結構鋰離子電池閱讀量：23144

導讀：據(jù)外媒報道，蘭開斯特大學(Lancaster University)的研究人員首次開創(chuàng)了一種能夠觀察可充電電池3D內(nèi)部結構的技術。

　　據(jù)外媒報道，蘭開斯特大學(Lancaster University)的研究人員首次開創(chuàng)了一種能夠觀察可充電電池3D內(nèi)部結構的技術。

　　這項研究由蘭開斯特物理系Oleg Kolosov教授負責，并與倫敦大學學院(University College London)和NEXGENNA法拉第研究所聯(lián)盟進行合作。

　　該團隊利用一種基于3D納米流變顯微鏡(3DNRM)的新型技術，使可充電電池內(nèi)部的3D納米結構可視化，從分子層面電雙層到鋰離子電池石墨負極表面的納米厚度電化學表面層。

　　據(jù)稱這是首次可以直接觀察固體電界面(SEI)整個三維結構的進展。SEI是電池電極和電解質界面上形成的納米級鈍化層，預先決定了電池的關鍵性能。研究人員能夠揭示在復雜的相互作用中(如分子維度電雙層結構、碳層的表面性質和電解質中溶劑和鋰離子的相互作用)影響SEI層形成的關鍵因素。

　　對于高性能電池，固液界面的納米結構具有重要意義。然而，由于其固有的不可及性，電池內(nèi)的反應界面很難表征。研究負責人Yue Chen博士表示：“目前，了解SEI形成機制，仍然存在很大的挑戰(zhàn)。研究人員很少探索這一領域，因為還沒有一種界面表征技術，能夠在工作的電池環(huán)境中實現(xiàn)納米級分辨率操作。”

　　界面反應的動力學決定了能量流動和轉化，并控制著重要的物理、化學和生物過程中的化學物種轉移，比如催化反應、電池中的能量儲存和釋放等。

　　這項新技術具有廣泛的應用領域，包括能源儲存、化學工程和生物醫(yī)學等。接觀察固體電界面(SEI)整個三維結構的進展。SEI是電池電極和電解質界面上形成的納米級鈍化層，預先決定了電池的關鍵性能。研究人員能夠揭示在復雜的相互作用中(如分子維度電雙層結構、碳層的表面性質和電解質中溶劑和鋰離子的相互作用)影響SEI層形成的關鍵因素。

　　界面反應的動力學決定了能量流動和轉化，并控制著重要的物理、化學和生物過程中的化學物種轉移，比如催化反應、電池中的能量儲存和釋放等。

　　這項新技術具有廣泛的應用領域，包括能源儲存、化學工程和生物醫(yī)學等。

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