化学家开发类似MRI的技术来检测电池的故障。

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一组化学家已经开发出一种基于MRI的技术,可以快速诊断哪些类型的电池有问题——从确定多少电荷来检测内部缺陷——而不打开它们。“替代能源和电动汽车的使用将进一步增加对更好、更安全电池的需求,”纽约大学化学系教授Alexej Jerschow说,他是研究小组的带头人。然而,目前只有一套非常有限的工具可以在不破坏电池的情况下诊断电池的健康——我们的非侵入性技术提供了一种更快速、更扩展的方法来进行这些评估。还包括Andrew Ilott,一个纽约大学博士后研究员在研究的时候,现在在BrasoL梅尔斯S奎b的研究调查员;Mohaddese Mohammadi,一个纽约大学博士候选人;Christopher Schauerman和Matthew Ganter,在罗彻斯特理工学院的研究科学家。“确保电池的质量和安全对于制造过程来说是至关重要的,这可以节省公司的巨大成本,防止灾难性的电池故障的发生,”RIT电池原型中心的联合主管Ganter说,“这项工作不仅支持电池产业,而且还可以作为一个整体而言,纽约的蓄能生态系统也在不断增长,“RIT电池原型中心的联合主管Christopher Schauerman补充说,”研究的重点是可充电锂离子电池(李离子)电池,这些电池用于手机、笔记本电脑和其他电子产品。充电电池是新技术的核心,包括电动汽车或可再生能源储存。然而,手持式设备和电动车辆最近的故障凸显了为这些尖端技术设计电池的困难。此外,工程师常常无法确定缺陷的性质,甚至是即将发生的电池故障,而不拆开装置,这通常会导致其破坏。一般而言,磁共振(MR)方法提供测量磁场图中微小变化的能力。因此,创建一个结构内部的图片——例如,核磁共振成像(MRI)可以以非侵入性的方式产生人体器官的图像。在他们的自然交流工作中,科学家采用了类似于MRI的程序。在这里,他们测量了电池的电化学电池周围的微小磁场变化。在他们的实验中,他们研究了李离子电池在不同的状态——不同的充电水平(即电池寿命)和条件(也就是说,一些损坏的和其他的)。这样的细胞是由RIT的电池原型中心的合作者制备的。利用这些细胞,NYU团队能够将电池周围的磁场变化与不同的内部条件相匹配,揭示电荷状态和某些缺陷。这些包括弯曲和漏电极以及电池中的小异物,这是在正常制造过程中可能出现的缺陷。“随着对该方法的进一步改进,它可以提供一种预测电池失效和电池寿命的有力手段。这将促进下一代高性能、高容量、长时间或快速充电电池的发展。

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