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二次電池原位池技術:原理、構造與應用進展

閱讀:316      發布時間:2025-5-22
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  二次電池原位池技術是一種用于實時監測電池內部反應過程的技術,對于理解電池的工作原理、優化電池性能具有重要意義。
  原理
  二次電池原位池技術基于電化學原理,通過構建一個允許電池在充放電過程中進行實時監測的微型反應池,利用光譜、質譜等表征技術,捕捉電池內部電極材料、電解液等組分的動態變化。例如,通過拉曼光譜或紅外光譜儀,可實時監測電極材料結構演化、電解液分解產物生成等關鍵過程,為揭示電池失效機制提供直接證據。
  構造
  原位池通常由陽極主體、陰極底座、密封墊圈、壓實導電裝置等部件組成。陽極主體和陰極底座通過螺紋連接形成密封腔體,內部放置待測樣品、隔膜和鋰片等組件。壓實導電裝置通過金屬凸臺和彈簧等結構,確保待測樣品與電極之間良好接觸,同時通過密封墊圈防止電解液泄漏。部分原位池還集成光學窗口,便于光譜信號采集。
  應用進展
  近年來,原位池技術在二次電池研究領域取得顯著進展。廈門大學團隊通過搭建原位/工況電池表征譜學平臺,結合多種電化學原位譜學表征方法,深入研究了鋰金屬表面去溶劑化、電解液分解成膜等關鍵過程。此外,原位池技術還應用于富鋰電解液設計、固態電池界面研究等領域。通過原位監測,研究人員能夠更準確地理解電池內部的復雜反應,為開發高性能二次電池提供理論支持和技術指導。

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