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诊断和跟踪锂离子电池的退化



     集成氙气离子等离子体FIB铣削和ToF-SIMS技术。a)循环NMC电极第一步Xe+ PFIB铣削示意图和横截面界面(插图,蓝框,标尺:40 μm)的SEM图像。(灰色层:外表面SEI,黄色层:地下下面外部SEI)。b)集成的原理图ToF-SIMS特征的选择区域(红色框)横断面骑车NMC阴极界面,和SEM图像的选择区域(插图、红盒子、规模栏:10μm)。c) ToF-SIMS表征得到的质谱测量,以及二次离子的索引图。d)上述检测区域在循环NMC电极横截面界面上的锂化学制图(从100层析帧积分,相当于从横截面界面的总纵向深度为30 nm)。来源:DOI: 10.1002 / eem2.12221

     一个国际研究小组发明了一种方法来检测锂离子电池的降解机制。

     锂离子电池因其在长寿命循环和能量密度方面的巨大潜力,被视为未来电池技术的巨大希望。然而,降解是锂离子电池面临的最大挑战之一。为了消除这种退化并延长寿命,科学家首先需要找出导致IT的原因。

在《能源与环境材料》发表的一篇论文中,萨里大学与TESCAN Brno s.r.o(扫描电子显微镜和相关带电粒子束仪器的全球领先供应商)和橡树岭国家实验室解释了一种检测和研究锂离子降解机制的新方法。

该团队使用了一个集成的描述平台来直接观察电池的电极内部。该平台是基于双束电子显微镜,配有质谱设备。

    利用该平台,该团队能够研究锂离子电池中广泛使用的电极(NMC阴极和石墨阳极)的行为,并且,该团队有史以来第一次能够观察到降解发生。这些观察结果可以让科学家们在未来改进锂离子电池的性能。

来自萨里大学(University of Surrey)的项目联合负责人赵云龙(Yunlong Zhao)博士说:“如果锂离子电池要通过多种应用,在我们的日常生活中发挥不可或缺的作用,从而发挥其潜力,科学界需要识别和研究其降解过程中的复杂反应。”我们的方法可以成为锂离子电池提高能量密度的基石。”

    来自萨里大学(University of Surrey)的Tan Sui博士是该项目的联合牵头人,他说:“我们这个由才华横溢的科学家组成的团队受到这样一种前景的驱使,即有朝一日,锂离子电池将在一个更加绿色的星球上发挥主导作用。”我们对未来的发展感到兴奋。”



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