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电子顺磁共振EPR技术在锂离子电池中

锂离子电池(Li-IonBatteries,LIBs)凭借体积小、重量轻、电池容量大、循环寿命长、安全性高等优势,被广泛应用于电子设备、电动汽车、电网储能等领域。

电子顺磁共振(EPR)技术能非侵入性地探测电池内部,对电极材料充放电过程中的电子特性演变进行实时监测,从而研究接近真实状态下的电极反应过程,在电池反应机理研究中逐渐发挥着不可替代的作用。

图片来源:weforum.org

锂离子电池的组成与工作原理

锂离子电池主要由四部分构成:正极、负极、电解液和隔膜。其主要依靠锂离子在正极和负极之间的移动(嵌入与脱嵌)进行工作。

图1锂离子电池工作原理

在电池充放电过程中,正负极材料上充放电曲线的变化一般伴随着各种微观结构的变化,长时间循环后性能的衰减甚至失效也往往与微观结构的变化紧密相关。因此研究构效(结构-性能)关系和电化学反应机理是提高锂离子电池性能的关键,也是电化学研究的核心。

电子顺磁共振(EPR)技术在锂离子电池中的应用

研究结构与性能之间关系的表征方法有多种,其中,电子顺磁共振技术因其具有灵敏度高、无损、可原位监测等特点,近年来得到越来越多的

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