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Updated: May 19, 2026

$In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries$

In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

Published on: November 10, 2014

リチウムイオン電池の電解質における極化中の質量輸送の量化 in situ 7Li NMR イメージングによる

Matilda Klett¹, Marianne Giesecke, Andreas Nyman

¹Division of Applied Electrochemistry, Department of Chemical Engineering and Technology, KTH Royal Institute of Technology, SE-10044 Stockholm, Sweden.

Journal of the American Chemical Society

|August 21, 2012

まとめ

In situ NMRイメージングは,操作中のリチウムイオン電池の電解質濃度グラデーションを直接測定します. これにより,塩分拡散率とLi ((+) 輸送数の正確な決定が可能で,これは高電力アプリケーションにとって極めて重要です.

科学分野:

電気化学電気化学について
マテリアルサイエンス材料科学
核磁共振スペクトロスコピー核磁共振スペクトロスコピー

背景:

リチウムイオン電池の電解質における質量輸送の欠乏は,高電力のアプリケーションを制限する.
動作条件下での輸送特性を理解することは,バッテリーの性能にとって非常に重要です.

研究の目的:

バッテリー電解質の濃度グラデーションを捕捉するための in situ (7) Li NMRイメージングを実証する.
電気化学輸送モデルを使用して塩の拡散率とLi ((+)) 輸送数を決定します.

主な方法:

立体 (7) Li NMR画像を用いて,電解質濃度の変化を,電流の適用中に観察した.
観測された傾斜から輸送特性を導出するために,電気化学輸送モデルを使用しました.

主要な成果:

ダイナミックなリチウムイオン濃度グラデーションをリアルタイムで成功裏に捉えました.
NMR画像データから直接塩分拡散率とLi(+) 輸送数を定量化した.

結論:

In situ (7) Li NMRイメージングは,バッテリー電解質の評価のための強力で汎用的なツールです.
この方法は,バッテリーのパフォーマンスを最適化するために,輸送現象に関する重要な洞察を提供します.

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