独家|剑桥大学团队实时跟踪锂电池中锂离子运动，可增加续航里程和更快充电
独家|剑桥大学团队实时跟踪锂电池中锂离子运动，可增加续航里程和更快充电
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锂离子电池中 ，锂离子的运动或者说锂离子动力学如何影响正极材料的锂化机理对于解决上面的问题至关重要！
图1：锂离子电池
最近，英国剑桥大学领导的研究小组 ，采用开发的操作光学散射显微镜和数学模型模拟，可以直接实时观察到三元材料NCM颗粒内两种不同的锂离子动力学现象。在锂离子脱嵌时，也就是刚开始充电的时候，锂扩散的快速增加使得三元材料活性物质的颗粒在边缘处于贫锂而在颗粒中心富锂。
而当放电时，在接近结束的时候，NCM活性物质的颗粒表面会被锂离子饱和，而它们的核心是不足的。这导致可重复使用的锂的损失和容量降低。
图2：初始充电期间活性粒子的归一化差分图像
图3：放电时活性粒子的归一化差分图像
文章的共同第一作者， 来自剑桥大学化学系的爱丽丝·梅里韦瑟（Alice Merryweather）说：“这是世界上第一次可以在单个颗粒中直接观察到锂离子脱嵌和入嵌的不均匀性，而这样的实时技术对于在电池循环中，直接获取这样的信息至关重要。”
另一位共同第一作者 斯里尼迪·潘杜兰吉（Shrinidhi Pandurangi）认为，剑桥大学开发的模型可以准确的预测锂离子的分布，并和实时观察的现象相一致。这些都是理解电池老化机制的关键。
“康桥电池能源CamCellLab”公众号了解到： 这项研究获得了英国研究与创新 (UKRI)和工程和物理科学研究委员会的资助。而爱丽丝·梅里韦瑟的指导老师是剑桥大学化学系著名的女爵士克莱尔·格雷（Clare Gray）教授。
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