实时观测磁共振成像技术破解锂离子电池衰减之谜

离子电池因其高性价比和高效能,被广泛应用于电子设备和电动汽车。然而,随着时间推移,电池性能会逐渐下降,安全性问题也随之增加。其中一个关键原因是正极金属离子溶解到电解质中。由于溶解量极小,研究这一过程一直充满挑战。

日本东北大学的研究团队开发了一种新方法,利用核磁共振成像(MRI)技术实时观测正极金属离子的溶解过程。他们的研究成果于最近发表在《通讯材料》(Communications Materials )上。

研究人员能够利用MRI技术,因为从电池正极溶解的锰离子(Mn2+)是顺磁性的。具体来说,他们观察了在商用电池电解质LiPF6 ECMC中,尖晶石型LiMn2O4正极中锰离子的溶解。因此,如果发生溶解,它将在MRI图像中显示为信号强度的增加,这正是他们所看到的。使用MRI,使他们能够实时直接观察正极金属离子溶解过程。

这种方法为研究不同电解质、电极和添加剂对金属离子溶解的影响提供了宝贵帮助。未来,这一技术有望帮助研究人员更深入地理解电池内部反应机制,并推动新型电池技术的开发。

《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)

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