中子深度剖面剖析(Neutron Depth Profiling, NDP)技能为梯度电极中心规划作业供给了有力的试验根据,为推动全固态锂电池基础科学认知及其工程化使用作出重要贡献。
该研讨成果发表于世界尖端期刊《Energy & Environmental Science》(《动力与环境科学》,影响因子30.8)。论文作者为清华大学深圳世界研讨生院博士生梁俊威、大湾区大学助理教授钱坤、原子能院核物理研讨所研讨员肖才锦等,通讯作者为清华大学深圳世界研讨生院教授柳明。
(b)传统单层正极和新式电荷转移优化正极使用中子深度剖面剖析技能取得的锂浓度散布曲线比照
中子深度剖面剖析技能是一种先进的核剖析技能,是中子活化剖析技能的分支,可通过中子束“透视”资料内部,就像做一次“无损的CT扫描”。因为中子对锂元素这类轻元素极端敏锐,整个“扫描”进程具有高活络、高分辩、无损等特色,所以在展开对空气/水分灵敏的电池资料研讨时,中子深度剖面剖析技能展现出无与伦比的优势。它能追寻锂离子在电池充放电时的传输进程,就像为锂电池研制装上了“透视锂散布的慧眼”,为优化电池规划、提高电池功能供给精准“导航”。
十多年来,原子能院核物理所活化剖析研讨团队一向紧跟中子深度剖面剖析技能,在国家自然科学基金项目支持下,团队依托我国先进研讨堆,研制出世界抢先的中子深度剖面剖析设备和技能办法,为我国核工业开展,以及半导体、锂电池等范畴科学技能创新供给了先进的剖析测验办法。这足够体现了国家大科学设备对推动科技自立自强发挥的及其重要的效果,以及核剖析技能在满意国家严重需求、处理穿插学科前沿研讨问题方面的明显效果和共同价值。