【儀表網 研發快訊】近日，哈爾濱工業大學化工與化學學院杜春雨教授團隊在電池無損檢測研究領域取得重要進展。團隊創新性研發了基于電池外部磁場的原位無損映射技術，攻克了商業電池內部反應時空分布監測的科學難題，實現了商用鋰離子電池內部電化學反應時空演化過程的原位追蹤與可視化解析。研究成果以《商用電池空間非均勻反應動態演化的原位映射》(Operando mapping of the dynamic evolution of spatially inhomogeneous reactions in commercial batteries)為題發表在《焦耳》(Joule)上。該成果為研究電池復雜工況條件下的運行穩定性和可靠性提供了新的理論框架。
電池內部反應的時空分布及演化是決定電池性能的關鍵因素，同時也是電池內部狀態的重要標志。然而，電池領域長期存在著電池工作過程“內部反應不可見、動態演化難解析”的世界性挑戰。團隊針對這一挑戰，提出電池外部磁場與內部電流密度的定量映射關系，發明了電池內部反應時空動態演變的磁場成像解析新技術，并自主設計構建了高靈敏、低噪聲、自動化的原位測試系統，解決了鋰離子電池內部反應分布難以準確跟蹤的難題。團隊運用此技術揭示了鋰離子電池運行過程中的內部自調節動態反饋機制。
該技術能準確識別電池的潛在設計與制造缺陷，分析不同工況、結構以及應力條件下的電池內部狀態，為電池結構設計優化、衰退機理分析、異常狀態早期診斷及電池生產質量管控等方面提供了新途徑，具有工程應用潛力。同時，該技術具有顯著的普適性和通用性，可用于各類電化學體系內反應空間分布與動態演化的高分辨無損檢測分析。
運用外部磁場測量對商用電池內部非均勻反應進行時空映射
哈工大為論文第一完成單位，化工與化學學院博士生趙懷安為論文第一作者，杜春雨教授為論文通訊作者。尹鴿平教授，韓國康副研究員，都健男助理研究員，博士生項李志、崔邴晗、周慶潔、李賽、劉崢參與相關研究工作。
該研究獲國家自然科學基金等項目資助。
所有評論僅代表網友意見，與本站立場無關。