慕尼黑技術(shù)大學(xué)(TUM)與Forschungszentrum Jülich合作，開(kāi)發(fā)了一種全新的電池測(cè)試過(guò)程，旨在直接研究鋰陽(yáng)極沉積，當(dāng)鋰電池充電速度過(guò)快時(shí)，它將導(dǎo)致電池容量減小和壽命降低。

鋰離子電池陽(yáng)極鋰的沉積是限制充電電流的主要因素之一，電池的性能明顯受金屬鍍層的影響。當(dāng)電池充電時(shí)，帶正電的鋰離子通過(guò)液體電解質(zhì)，并沉積在多孔的石墨陽(yáng)極中。

然而，電流越大，溫度越低，鋰離子在電極內(nèi)不像所期望的那樣沉積在電極上，而是在外部表面形成一層固體金屬層。

Jülich能源和氣候研究中心的Josef Granwehr博士說(shuō)：“使用傳統(tǒng)的顯微鏡方法，我們只能在使用后觀察電池，在這個(gè)過(guò)程中，進(jìn)一步的反應(yīng)扭曲了結(jié)果，這是不可避免的?！?

然而，電子順磁共振光譜學(xué)可以很容易地集成到實(shí)驗(yàn)室的程序中。這種方法類似于更廣為人知的核磁共振(NMR)光譜學(xué)，但重點(diǎn)是電子自旋而不是原子核。

Johannes Wandt博士說(shuō):“使用EPR檢測(cè)鋰電鍍的關(guān)鍵是要構(gòu)建一個(gè)符合EPR光譜學(xué)要求的測(cè)試單元，同時(shí)顯示出良好的電化學(xué)性能。精確的測(cè)量結(jié)果取決于樣品是否暴露在磁場(chǎng)中，而不是不可避免地出現(xiàn)在電場(chǎng)中。

“利用這個(gè)過(guò)程，現(xiàn)在是第一次能夠以不同的方式研究鋰電鍍和相關(guān)的過(guò)程，這與一系列的應(yīng)用程序有關(guān)，” Jülich能源和氣候研究中心主任Rudiger Eichel補(bǔ)充道?！拔覀兊臏y(cè)試過(guò)程決定了鋰電鍍前的最大充電電流，以及確定其他邊界條件，如溫度和電極幾何形狀的影響。”