中核集团中国原子能科学研究院与清华大学深圳国际研究生院,首次通过实验直接观测并定量证实了显著的纵向锂浓度梯度,为推动全固态锂电池基础科学认知及其工程化应用作出重要贡献。
全固态锂电池被誉为“下一代能源革命”技术,其从根本上杜绝了传统锂电池可能出现的泄露、起火等风险,安全性显著提升。但其商业化应用仍面临诸多“拦路虎”,比如循环稳定性和能量密度提升等。要解决上述问题,需深入理解电极内部反应机制。然而,锂元素的“可视化”检测一直是行业痛点,这正是制约全固态锂电池性能提升的关键。
近日,中核集团中国原子能科学研究院与清华大学深圳国际研究生院依托中国先进研究堆,利用中子深度剖面分析(Neutron Depth Profiling, NDP)技术,精准揭示了全固态锂电池传统单层正极(CC)的关键缺陷,首次通过实验直接观测并定量证实了显著的纵向锂浓度梯度,在电极厚度方向上实现了锂浓度的均匀分布,为梯度电极核心设计工作提供了有力的实验依据,为推动全固态锂电池基础科学认知及其工程化应用作出重要贡献。
该研究成果发表于国际顶级期刊《Energy & Environmental Science》(《能源与环境科学》,影响因子30.8)。论文作者为清华大学深圳国际研究生院博士生梁俊威、大湾区大学助理教授钱坤、原子能院核物理研究所研究员肖才锦等,通讯作者为清华大学深圳国际研究生院教授柳明。
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