作者:玛丽·安·肖沃尔特，太平洋西北国家实验室
上图:由石墨阳极和NMC阴极组成的锂离子电池
中:使用相同石墨/NMC电化学的能量型和动力型锂离子电池的代表性电池设计
唐:总结了袋状锂离子电池在实际应用中的优缺点
信用:DOI: 10
1149/1945-7111/ac4a55 来自太平洋西北国家实验室的15名女性材料科学家和工程师组成的团队集体提供了他们的观点，即在研究和设计电池的电化学过程时，识别和加快最慢的步骤，从而提高电池系统的性能
通过邀请对电化学领域的女性焦点问题做出贡献，她们的观点最近发表在《电化学学会杂志》上
领导这篇透视文章的实验室研究员、国际知名电池专家肖杰说:“这篇透视文章是由在材料科学和储能研究中产生真正影响的早期和资深女科学家联合撰写的。”
“我真的为我们共同致力于开发和发布储能电化学观点的奉献精神、思想和团队精神感到骄傲
" 最慢的脚步 根据一句古老的格言，链条只有最薄弱的一环才是最坚固的
这句格言经常应用于链外的场景；例如，考虑一队登山者在爬雪山的路上被拴在一起
珠穆朗玛峰(世界最高峰)
如果一名登山者速度特别慢，剩下的登山者——即使是身体最强壮的运动员——也需要同样缓慢地移动，从而影响团队在登山中的表现
现在，这句格言也适用于锂离子电池的理解和设计，以及为电动汽车和电网应用提供动力
从这个角度来看，该团队专注于电池的电化学过程——或者说，当产生电能时，锂离子如何在电池的不同区域移动
具体来说，他们研究了限速步骤——一系列扩散和反应过程中最慢的步骤，这些步骤决定了电化学过程中影响电池性能的总速率
肖说:“在设计新材料、电解质或电池时，重要的是要考虑电池中离子-电子流的闭环，并应用电化学，这样就可以在第一时间确定最慢的步骤。”
“然后可以采取方法来加速有效控制整个过程的具体步骤
" 为了发生电化学反应，锂离子经历几个步骤从一个电极移动到另一个电极
这些步骤包括离子在致密和厚电极中的传输、锂离子在液体电解质中的扩散、穿过电极表面上的薄膜等等
最慢的步骤取决于具体条件，如所用材料或电极的特性
从他们的角度来看，该团队进一步应用他们的电化学知识来理解两种不同的锂离子电池设计——袋装电池和圆柱形电池中的高能量或高功率电池
他们还比较了用于电动汽车和电网储能应用的电池组中的袋状电池和圆柱形电池的组装
肖说:“应用电化学来识别和解决电池中最慢的步骤对于学术研究和工业都至关重要。”
“电化学不仅有助于科学家通过在合适的地点提出合适的材料，直接瞄准电池中的‘最弱’环节，还能帮助行业设计出高性能电池，为电动汽车、电网和其他应用提供更快、更低成本的动力
"
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