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华夏现金增利-薄型射频检测器监控商用锂离子电池的容量

wx头像 wx 2022-04-18 22:03:10 6
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一种规划用于锂离子电池内部的新式薄型射频检测器可在充电和放电时供给有关电池健康的信息。

桑迪亚国家实验室的物理学家埃里克·索特说：“它能够使研讨人员在多年寄存后检查电池的功用和容量，而不会损坏电池。”

这项由桑迪亚的实验室辅导研讨与开发方案赞助的作业将协助研讨人员更好地了解电池并对其进行表征，以改进电池以用于可再生存储和国家安全运用。制作商还可能会运用这一天来进行确诊测验，Sorte说。

磁共振探测器移动到电池内部

当锂离子电池为电子设备供电然后再充电时，内部会发生化学和物理改变，然后跟着时刻的推移会下降其功用。分子副产物跟着锂离子嵌入并脱离每个电极而构成。这些分子会耗费活性锂并下降电池容量。电极也会发生不期望的化学改变，然后下降其坚持电荷的才能。细小的锂尖峰会从电极外表成长出来，耗费要害的带电离子并发生潜在的易燃条件。

跟着研讨人员努力提高锂离子电池的功能，他们调整了电池的化学成分，并通过屡次充电和放电使体系循环。然后，他们翻开电池并在显微镜下检查资料，以检查其结构和组成怎么改变。

假如研讨人员能够监督电池在充电和放电过程中的情况，则能够更快地获得该信息。他们现在这样做的一种办法是运用与医院中的磁共振成像相同的原理的技能。该办法通过检查来自该分子中特定元素的信号来供给分子结构和环境的头绪。

它是这样作业的：首要，仪器发送通过调整的无线电波脉冲，以与锂，硫或氢等元素中的特定原子核相互作用。当原子核回到其原始状况时，它会宣布一个信号，该信号依据原子的周围环境可猜测地发生改变。

研讨人员曾经曾运用此技能检查电池中的化学改变，但他们不得不以作业电池中不存在的办法修正电池组件。由Sorte与Sandia资料科学家Todd Alam和其他搭档共同开发的这种新式检测器旨在在日常运用的电池中作业。它比一张纸还薄，能够制成任何形状的电池。

华夏现金增利-薄型射频检测器监控商用锂离子电池的容量

研讨人员现已将其放入市售电池中。他们幻想有一天在制作过程中将检测器条刺进电池中，因而它现已包含了快速健康检查所需的组件。

来自分子成分的特定信号指示电荷，化学改变

运用该检测器，Sorte及其搭档能够看到锂离子与每个电极中的物质相互作用时发生的共同信号。这样一来，他们就能够盯梢电池在重复的充电和放电循环中所坚持的电量;容量下降标明电池行将耗尽。

研讨人员还能够看到电池作业时副反应过程中发生的分子发生的共同信号。他们能够监控这些分子副产物，然后调整电池的化学成分以削减不良反应。这些改变能够协助他们改进电池的功能，使其具有大规模可再生能源存储等运用所需的功能。制作商还能够有一天运用该设备对电池进行确诊测验。

他弥补说，相同的办法和检测条也能够用来调查钒液流电池和其他化学物质的内部作业情况。 Sorte还正在运用现已存在的电极来监测电池的内部寿数，因而不需要其他组件。

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