豐田2016年11月24日宣布，開發(fā)出了可觀察到鋰離子電池充放電時(shí)電解液中鋰離子運(yùn)動(dòng)的方法。據(jù)介紹，通過實(shí)時(shí)觀察導(dǎo)致鋰電池性能降低的原因之一——鋰離子偏移，可以獲得提高PHV/EV車的續(xù)航里程及電池壽命等電池性能及耐久性所不可缺少的研發(fā)指導(dǎo)方針。
鋰電池會(huì)因?yàn)槌浞烹姸鴮?dǎo)致電極中的鋰離子及電解液中的鋰離子發(fā)生偏移，這種偏移會(huì)造成電池的使用區(qū)域變小，也就是說，這是導(dǎo)致可最大限度地發(fā)揮電池性能的區(qū)域縮小的原因之一。但是，查明鋰離子發(fā)生偏移的機(jī)制時(shí)，采用以前的方法，無法在與產(chǎn)品的環(huán)境和條件相同的狀態(tài)下確認(rèn)電解液中的鋰離子運(yùn)動(dòng)。
此次新開發(fā)的觀察方法，使用全球最高性能的可發(fā)出輻射光的大型輻射光設(shè)施“SPring-8”來產(chǎn)生約為X光機(jī)10億倍的高強(qiáng)度X光，實(shí)現(xiàn)了每像素0.65微米的高分辨率及每幀100毫秒的高速測量。
此次使用含有重元素來代替磷的電解液，將鋰離子在電解液中移動(dòng)時(shí)結(jié)合的“含磷離子”替換成了“含重元素離子”。重元素與磷相比，具有很難透過X光的性質(zhì)，X光透過后的拍攝圖像中的光影濃淡會(huì)增強(qiáng)。通過觀察重元素的運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)時(shí)觀察電解液中與重元素結(jié)合的鋰離子發(fā)生偏移的動(dòng)向。
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