国家材料科学研究所 充电(a–f)和放电(g–l)过程中复合阴极上电位分布的变化
学分:国家材料科学研究所 NIMS首次成功地将全固态锂离子电池充电/放电反应期间复合电极上电势分布的连续变化可视化
这种分布以前只能在充电/放电反应发生之前和之后测量
对电极充电/放电反应机制的微观理解可能有助于设计能够改善全固态锂离子电池性能的新器件
全固态锂离子电池因其优异的安全性和循环性能而成为有前途的下一代候选电池
它的性能需要进一步提高才能投入实际使用
性能下降的原因需要通过仔细分析充放电过程中电极发生的电化学反应来确定
2016年，该研究团队开发了一种技术，能够以高空间分辨率原位观察电极中的电位变化
然而，人们对能够进行更详细分析的新技术的发展有很大的兴趣:在充电/放电期间对电极上电势分布变化的顺序(动态)测量
该研究小组最近开发了一种新技术，通过将电化学测量系统与以前开发的技术(原位开尔文探针力显微镜和用于制备横截面电池样品的技术)相结合，能够可视化电池中电势分布的顺序(动态)变化
该小组随后使用这种新的组合技术来观察全固态锂离子电池复合阴极内的充电/放电反应(实验样品由太阳宇登公司提供
有限公司
)
结果，研究小组发现，电荷反应不均匀地从集电器侧延伸到阳极侧，而放电反应均匀地分布在阴极侧
这些结果表明在充电过程中在复合阴极中形成了不充分的电子传导路径网络
本研究中开发的技术适用于各种电池评估，包括对电池性能下降原因的深入分析，而使用传统的电化学测量方法很难确定电池性能下降的原因
这项技术可以帮助电池开发商优化电池结构，设计更高性能的电池
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