Получено 3d-изображение дендритов внутри работающей батареи

Получено 3d-изображение дендритов внутри работающей батареи

Командой химиков Университета Нью-Йорка (NYU) создан способ получения объёмного изображения внутренней части литий-ионных батарей. Он базируется на технологии магниторезонансной визуализации (MRI) и разрешает с высокой детализацией осуществлять контроль состояние источников питания в настоящем времени.

Конкретной задачей изучения, обрисованного в статье для сборника PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), был контроль роста дендритов в литий-ионных батареях. Эти древовидные структуры образуются в ходе перезарядки и являются обстоятельством ухудшения производительности батареи, а кроме этого взрывов и пожаров.

Большая часть известных способов контроля неприменимы к заряжающимся батареям и требуют открытия их корпуса, что уничтожает дендритную структуру и изменяет состав элемента питания.

Прямой поиск дендритов с помощью MRI не давал нужных результатов из-за ограниченного разрешения и низкой чувствительности. Исходя из этого авторы решили сфокусировать внимание на электролите, окружающем литиевые электроды.

Они установили, что в окрестности дендритов MRI-изображение очень сильно искажается, что может служить высокочувствительным индикатором их присутствия. Регистрируя эти искажения, ученые смогли синтезировать полную 3D-картину распределения дендритов в батареи.

«Данный способ исследует материал и пространство около дендритов, а не сами дендриты, — пояснил Эндрю Айлотт (Andrew Ilott), основной создатель статьи. — Это делает его более универсальным. Мы можем изучать структуры, формируемые вторыми металлами, к примеру, натрием либо магнием, каковые сейчас рассматриваются как альтернативы литию.

3D-изображения дают нам представление о степени и морфологии роста дендритов при различных условиях работы батареи».

Анатомия нейрона


Похожие статьи, подобранные для Вас: