电池无损检测

张明 2024-04-01

在电极中，活性锂lithium，Li存量inventory追踪，可显示锂电池真实状态，类似于发动机的燃料表。但是，无损锂存量追踪，目前仍不可用。

近日，美国爱达荷州国家实验室（Idaho National Laboratory）Meng Li，Boryann Liaw等，在Nature Energy上发文，利用过渡金属氧化物的理论容量 capacity，将容量转换为Li存量分析。

可靠地跟踪电极中的锂存量，以显示电池配方和测试方法，如何影响性能。相反于容量，锂Li存量跟踪揭示了电极-电解质界面附近的化学计量变化。验证表明，澄清并减少来自电池配方和实验操作的干扰。基于从形成到结束的四个变量跟踪，用热力学框架表征了电极和电池的性能。

锂Li存量利用率的细微差异及精确合理化，保证了精确的电池工程、评估、故障分析和风险缓解。该方法可应用于从电池设计优化和制造到电池管理，提高电池性能和可靠性。

Lithium inventory tracking as a non-destructive battery evaluation and monitoring method.

电池无损评估和监测方法的锂存量追踪。

图1: 在形成周期中，九个电池的测试结果和锂Li存量跟踪。

图2: 恒电流间歇滴定技术galvanostatic intermittent titration technique，GITT形成循环的充放电曲线。

图3: 以C/3速率循环CA_4 2、4.4和4.6电池的测试结果，具有三个Vmax截止值。

图4: 在CA_4.2, 4.4 和4.6电池中，循环老化性能关键变量的跟踪变化。

图5: 随循环数变化的 (QTh × Δx)变化轨迹。

文献链接

Li, M., Zhang, Y., Zhou, H. et al. Lithium inventory tracking as a non-destructive battery evaluation and monitoring method. Nat Energy (2024).

https://doi.org/10.1038/s41560-024-01476-z

https://www.nature.com/articles/s41560-024-01476-z

本文译自Nature。

内容来源：今日新材料

责任编辑：展源

审　　核：何发