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新研究展示如何使用磁性電極追蹤離子流 以實時顯示電池壽命

2022-06-21 16:32:54來源：cnBeta.COM 閱讀量：196 評論

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　　據(jù)New Atlas報道，紐約州立大學(xué)布法羅分校的科學(xué)家們在進行下一代電池設(shè)計實驗時，展示了如何利用磁力為我們監(jiān)測電池的充電狀態(tài)帶來新的精確水平。這一突破取決于一種新穎的電極設(shè)計，它能在離子到達和離開時引起磁場的變化，據(jù)說這能高度準確地揭示電池的壽命。
 
　　該團隊的進步源于其在一個被稱為磁離子學(xué)的領(lǐng)域的調(diào)查，該領(lǐng)域指的是利用離子的傳輸來控制磁性的能力。研究人員認為這種現(xiàn)象是監(jiān)測鋰離子電池充電狀態(tài)的一種潛在方式，鋰離子電池在充電和放電時在一對電極之間來回穿梭。
 
　　科學(xué)家們利用釩、鉻和氰化物創(chuàng)造了一種新型的磁離子材料，他們將其作為“分子磁電極”部署在鋰離子電池中。當(dāng)鋰離子進入和離開時，這種材料會改變其磁性，通過使用一個鐵磁共振測試裝置，他們能夠測量這些變化，以揭示電池的充電水平。
 
　　據(jù)該團隊稱，與以前的方法相比，離子監(jiān)測磁電極的精確度提高了2000%，響應(yīng)時間提高了5000%以上?？茖W(xué)家們說，這種材料的特點使其成為可充電電池的理想選擇，并為實時監(jiān)測電池的充電狀態(tài)提供了一條途徑。
 
　　領(lǐng)導(dǎo)這項研究的科學(xué)家任申強(音譯)說：“這個項目的主要目標(biāo)是研究磁離子學(xué)，它使用離子來控制材料的磁性。當(dāng)鋰離子進入或離開我們使用的材料時，該材料將改變其磁化。我們可以監(jiān)測磁化，這使我們能夠間接監(jiān)測鋰離子--電荷狀態(tài)。我們相信這是一種提供準確、快速、反應(yīng)靈敏的電荷狀態(tài)感應(yīng)的新方法。”
 
　　這項研究發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。
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