劍橋大學開發可即時觀測LiB內部且低成本之成像處理技術

 

刊登日期:2021/9/24
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英國劍橋大學開發了一項在觀察鋰離子電池(LiB)內部之際,可即時追蹤電池充放電時鋰離子移動狀態之實驗室級低成本技術,且利用此項技術,特定出限制充電速度的機制。為了觀察急速變化的充放電過程,劍橋大學應用了干涉散射顯微鏡技術(Interferometric Scattering Microscopy),利用實驗室等級的光學散射顯微鏡,透過量測散射光量的方式,觀察到鋰鈷氧化物(LCO)各粒子充放電的過程。

劍橋大學觀察到鋰鈷氧化物在充放電循環中產生一連串的相變(Phase Transition)狀態,隨著鋰離子的進出,鋰鈷氧化物粒子內的相界(Phase Boundary)產生移動變化。研究團隊也發現,充電中與放電中的相界移動機制有所不同,充電時的速度取決於鋰離子能以多快的速度通過活物質粒子,而放電時的速度則取決於鋰離子能多迅速地插入粒子端。若能控制這兩項機制的話,將可望大幅提升鋰離子電池的充電速度。

新技術不僅能有助於改良既有電池材料,並可望加速推動次世代電池的開發。此外,此項技術係極為一般調查固體材料離子動態(Ion Dynamics)的方法,幾乎可應用於各種電池材料上。此方法的處理量高,因此亦可應用於電池故障、或預防故障等更詳細的調查實驗。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/210814_low-cost-imaging-technique.html
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