通过可视化当前模型中的纳米级缺陷为更美好的未来打造更好的电池

来自美国、加拿大和德国的科学家团队正在应对我们这一代人面临的最大挑战之一——可靠的储能。

由得克萨斯A&M大学的研究人员领导的国际专家组结合了强大的成像技术和大型数据集，以更好地了解锂离子电池失效的原因以及如何改进它们。

他们的创新方法使团队更接近解决这一复杂问题。

DavidSantos说：“今天存在的一个技术差距是，我们并没有真正完全了解纳米级发生了什么，而这正是我们与加拿大光源密切合作，利用多种不同的成像技术进行进一步研究的地方。”，德州A&M化学博士。德克萨斯A&M化学家SarbajitBanerjee的研究小组的毕业生和前成员。

该团队能够使用位于萨斯喀彻温大学(UofS)的加拿大光源(CLS)的SM光束线可视化电池内出现的缺陷和地图缺陷。他们的发现最近发表在Patterns上。

“加拿大光源的X射线工具非常适合窃听电池，以及离子正在进行的小秘密对话，并了解是什么导致它们失效，”班纳吉说。

该团队有兴趣实时识别出现的缺陷，这将使他们能够测量电池材料、形状和内部发生的化学反应之间的复杂关系。实现这一目标将使研究人员能够主动解决设计失败问题。

电池有点像陶瓷咖啡杯，”桑托斯说。“如果将热咖啡倒入和倒出，就会发生热变化，随着时间的推移，可能会导致杯子出现裂纹。”

电池使用寿命期间发生的化学和机械变化也会导致缺陷(如陶瓷杯中的裂纹)，从而影响其使用寿命。

桑托斯说，影响电池性能的缺点也与安全隐患有关，并对环境产生很大影响。更高效的电池有助于减少浪费并帮助我们过渡到更环保的电网。

“归根结底，制造更好的电池涉及可持续性的各个方面，”桑托斯说。