Internes Bild der Lithiumbatterie des Elektrofahrzeugs

Während Hybride und Elektroautos mehr Aufmerksamkeit erhalten, stehen auch Lithiumbatterien im Rampenlicht. Kürzlich haben japanische Forscher das Innere einer Lithiumbatterie erfolgreich fotografiert und sofort breite Aufmerksamkeit erregt.

Kürzlich haben die Professoren Hiroshi Kawamura und Iwai Ryo vom Institut für Multi-Materialwissenschaften der Universität Tohoku, Japan, erfolgreich Magnetresonanztomographie (MRT) verwendet, um interne tomografische Bilder von wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien abzubilden und Lithium-Ionen erfolgreich in Bildform zu erfassen . Das Innere von wiederaufladbaren Batterien ist das erste der Welt, und die Verwendung der Magnetresonanztomographie für wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien ist das erste der Welt.

Zunächst sollte das Prinzip der Magnetresonanztomographie erklärt werden: Die elektrische Welle wird in einem starken Magnetfeld auf das Objekt bestrahlt, und die schwache elektrische Welle, die durch den Spin des Atomkerns zurückgegeben wird, wird erfasst und dann in ein Bild gezeichnet .

Da das wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batteriegehäuse aus Metall besteht, enthält das Innere auch eine große Menge Metall. In der Vergangenheit konnten Radiowellen den Lithium-Ionen-Akku nicht durchdringen, so dass die interne Bilderkennung des lithium-ionen-akkus schwierig war. Das Forschungsteam der Tohoku-Universität in Japan stellte eine wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie mit einem Glas- und Kunststoffgehäuse her und entwarf die Elektrodenkonfiguration sorgfältig gemäß der herkömmlichen Batterie. Daher wurde das Innere des Lithium-Ionen-Akkus erfolgreich durch Magnetresonanztomographie erfasst.

Zusätzlich zur Aufnahme von Lithiumionen-Magnetresonanzbildern mit geringer Empfindlichkeit und Schwierigkeiten bei der Detektion wurden Bilder von Wasserstoffkernen und Protonen erhalten. Die Auflösung des Bildes betrug 16 um und 65.000 Pixel, und das Lithiumionenbild hatte eine Auflösung von 32 um und 16.000 Pixel.

Was ist der Zweck des aufgenommenen Bildes? Mit dieser Technologie ist es möglich, die Lithiumionenverteilung innerhalb der wiederaufladbaren Lithiumionenbatterie, die Zersetzung des Elektrolyten während des wiederholten Ladens und Entladens und die Erzeugung von Gas in Form einer Magnetresonanztomographie zu erfassen. Insbesondere können die Risiken von Hitze und Feuer, die durch die falsche Verwendung von Lithium-Ionen-akkus verursacht werden, verstanden werden, und die strukturellen Gründe können weiter verstanden werden, um eine sicherere und Anti-Aging-Lithium-Ionen-Akkutechnologie zu entwickeln.

Das Forscherteam sagte auch, dass ihr nächstes Ziel darin besteht, ein dreidimensionales Video des Lithiumionenflusses in der wiederaufladbaren Lithiumionenbatterie und der Alterung des Elektrolyten aufzunehmen, um relevantere Forschungen durchzuführen.

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