中子深度剖面剖析初次精准“透视”全固态锂电池锂浓度散布

  我国科学家打破全固态锂电池要害难题。记者从中核集团得悉，近来，中核集团我国原子能科学研讨院与清华大学深圳世界研讨生院依托我国先进研讨堆，使用中子深度剖面剖析技能，精准提醒了全固态锂电池传统单层正极的要害缺点，初次经过试验直接观测并定量证明了显着的纵向锂浓度梯度，在电极厚度方向上完成了锂浓度的均匀散布，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期刊《动力与环境科学》。

  全固态锂电池被誉为“下一代动力革新”技能，其从根本上杜绝了传统锂电池或许呈现的走漏、起火等危险，安全性显着提高。但其商业化使用仍面对许多“绊脚石”，比方循环稳定性和单位体积内的包括的能量提高等。要处理以上问题，需深化了解电极内部反响机制。但是，锂元素的“可视化”检测一向是职业痛点，这正是限制全固态锂电池功能提高的要害。

  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，可使用中子束“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”。

  据悉，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，依托我国先进研讨堆，团队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显着效果和共同价值。