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電池原位表征技術(shù)新成果 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電解質(zhì)演變過程
2022年12月05日 14:57:49
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點(diǎn)擊量：4016
近日，法蘭西學(xué)院、法國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能研究網(wǎng)絡(luò)和雷恩大學(xué)的研究人員共同開發(fā)了一種操作式紅外光纖倏逝波光譜的測(cè)量技術(shù)，可表征18650 鈉離子、鋰離子電池在真實(shí)工作條件中電解液的變化。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】作為新能源汽車的核心，動(dòng)力電池一直備受人們關(guān)注，提升電池的壽命、性能、穩(wěn)定性和安全性等已經(jīng)成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。在電池技術(shù)的研究中，原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充放電過程中電池內(nèi)部的動(dòng)態(tài)變化過程，對(duì)于改進(jìn)電池技術(shù)，提高電池的可持續(xù)性有著重要意義。因此各種原位表征技術(shù)在電池研究領(lǐng)域越來越瘦重視。
近日，法蘭西學(xué)院、法國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能研究網(wǎng)絡(luò)和雷恩大學(xué)的研究人員共同開發(fā)了一種操作式紅外光纖倏逝波光譜的測(cè)量技術(shù)，可表征18650 鈉離子、鋰離子電池在真實(shí)工作條件中電解液的變化。
這種方法基于放置在電池內(nèi)的硫系玻璃光纖中的紅外光傳輸。基于光纖倏逝波光譜原理的硫系玻璃光纖具有超寬的紅外透過范圍、耐腐蝕、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，可用于液體和氣體檢測(cè),化學(xué)反應(yīng)過程監(jiān)測(cè),醫(yī)療診斷、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，近年來受到國(guó)內(nèi)外研究者廣泛關(guān)注。在該方法中，紅外光與電池成分相互作用，使研究人員能夠識(shí)別和跟蹤光纖周圍的化學(xué)分子。
這種表征技術(shù)能夠鑒定電池的化學(xué)物種和成分，揭示電池循環(huán)過程中電解液以及添加劑的分解機(jī)制，為理解固體-電解液的界面生長(zhǎng)過程和機(jī)理、溶劑化動(dòng)態(tài)過程、界面相與溶劑化之間的復(fù)雜相互作用等問題提供幫助。
此外，通過將光纖直接組裝到電極材料內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)觀測(cè)材料結(jié)構(gòu)的變化過程，觀測(cè)電池循環(huán)過程中的Na(Li)的變化情況。這種方法為理解電池關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的化學(xué)變化過程提供幫助。
據(jù)了解，在此前，研究者就研發(fā)了一種方法，將嵌入光纖布拉格光柵(FBG)傳感器的單模二氧化硅光纖插入電池。
這項(xiàng)研究成果為鋰電池的研究提供了一種新的原位檢測(cè)方法，有助于電池鋰電池技術(shù)的改進(jìn)，而鋰電池技術(shù)的發(fā)展也將大大促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
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