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色譜研究鋰離子電池的改進(jìn)方法

閱讀:49發(fā)布時間:2025-7-25


          
 

  隨著監(jiān)管者和政府意識到氣候變化的威脅,世界正在發(fā)生變化。隨著化石燃料的使用逐漸失寵,替代能源不斷被評估。電池技術(shù)已經(jīng)存在了200多年,但這項技術(shù)可能永遠(yuǎn)沒有未來重要。雖然該技術(shù)在某些方面可以說已經(jīng)成熟,但它仍處于發(fā)展中,我們對該技術(shù)的理解必須提高,以滿足未來電池功率和使用的預(yù)期。


  1.鋰離子電池的研究

  鋰離子電池是目前我們使用的的電池技術(shù)之一。但是我們并不了解電池內(nèi)部的反應(yīng)。最近發(fā)表在《焦耳》雜志——上的一篇論文《MALDI揭示的電解質(zhì)和添加劑的電極上色譜和大分子分解產(chǎn)物》描述了加州大學(xué)伯克利實驗室研究人員所做的工作。色譜法有助于研究人員更好地理解電池技術(shù)的一個重要方面。


  鋰離子電池正受到越來越多的關(guān)注,因為它們被用于許多現(xiàn)代應(yīng)用中,如筆記本電腦、手機(jī)和未來的汽車旅行——電動汽車。英國政府和其他國家政府一起,對從化石燃料驅(qū)動的汽車轉(zhuǎn)向電動汽車設(shè)置了嚴(yán)格的限制。影響鋰離子電池性能和壽命的最重要的組件之一是固體電解質(zhì)界面或SEI。


  2.分子識別的新色譜方法

  SEI是固體層,在鋰離子電池中使用時會形成。該層防止電解質(zhì)和電極之間的離子移動。隨著層的建立,電池的性能會受到影響。伯克利實驗室的研究人員進(jìn)行的這項研究是為了確定電池性能過程中產(chǎn)生的一些有機(jī)大分子。這篇論文的作者陳芳在新聞發(fā)布會上說:“研究結(jié)果揭示了鋰離子電池內(nèi)部化學(xué)組成的新維度,為電池電解質(zhì)系統(tǒng)的合理工程開辟了新方向。"


  該團(tuán)隊使用了一種新的“電極色譜"技術(shù),結(jié)合基質(zhì)輔助激光解吸/電離,來分離和分析使用鋰離子電池后發(fā)現(xiàn)的有機(jī)大分子的結(jié)構(gòu)。電極色譜法使研究小組能夠分離電極表面的有機(jī)分子。復(fù)雜分析儀器是本文的主題,復(fù)雜分析儀器的混合結(jié)構(gòu)。這種方法使團(tuán)隊能夠分離和識別SEI中形成的分子。更好的電解質(zhì)系統(tǒng)設(shè)計將使研究人員能夠開發(fā)下一代電池。


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