MRI扫描技术有助于下一代的电池方案设计

（文章来源：教育新闻网）

伯明翰大学领导的研究表明，磁共振成像(MRI)可以提供一种支持下一代高性能可充电电池开发的有效方法。

这项技术被开发用来检测钠电池中钠金属离子的运动和沉积，它将能够更快地评估新型电池材料，并有助于加快此类电池的上市速度。钠电池被广泛认为是替代锂离子电池的有前途的候选者，锂离子电池目前广泛用于便携式电子设备和电动汽车等设备中。生产锂离子电池所需的几种材料是关键或战略性要素，因此，研究人员正在努力开发替代性和更可持续的技术。

尽管钠似乎具有生产高效电池所需的许多特性，但在优化性能方面仍存在挑战。其中的关键是了解钠在电池充电和放电过程中的行为，从而确定故障点和降解机理。

由伯明翰大学化学学院的Melanie Britton博士领导的一个团队与诺丁汉大学的研究人员一起开发了一种技术，该技术使用MRI扫描来监测钠在操作中的表现。该研究小组还包括伯明翰大学冶金与材料学院能源材料小组的科学家以及伦敦帝国理工学院的科学家。他们的结果发表在《自然通讯》上。

这种成像技术将使科学家能够了解钠与不同的阳极和阴极材料相互作用时的行为。他们还将能够监视树枝状晶体的生长-树枝状结构会随着时间在电池内部生长并导致电池失效甚至着火。

Britton博士解释说：“由于电池是密封的电池，如果出现问题，很难找出问题所在。”“拆开电池会带来内部变化，这使得很难看清原始缺陷是什么或发生的位置。但是使用我们开发的核磁共振成像技术，我们实际上可以看到电池在运行时发生了什么，我们对钠的行为有了空前的见解。”

这项技术使我们了解到钠离子电池运行期间电池组件内部变化的信息，而这些信息目前尚无法通过其他技术获得。这将使我们能够识别出故障机理，以检测故障机理，从而使我们深入了解如何制造更长寿命和更高性能的电池。

该团队使用的技术最初是与诺丁汉大学的彼得·曼斯菲尔德爵士影像中心的研究人员合作设计的，该中心由伯明翰-诺丁汉战略合作基金资助。该项目旨在开发钠同位素的MRI扫描作为医学成像技术，并且该团队能够将这些协议改编为用于电池成像。伯明翰能源研究所的伯明翰储能中心和伯明翰关键元素与战略材料中心的主要工作是开发新材料和进行分析表征。
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