企业社会责任-我们的产品

利用核磁共振、电子顺磁共振和核磁共振为绿色未来提供动力

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利用核磁共振、电子顺磁共振和核磁共振为绿色未来提供动力

电池已经成为人类生活中必不可少的部件。自从20世纪70年代第一款锂离子电池(LIB)问世并于1991年索尼公司将第一款可充电产品商业化以来,世界已经习惯了便携式电源的便利性,因为日常使用的手机等设备种类不断增加。

LIB在全球清洁环境的努力中也发挥着重要作用。随着世界努力用清洁能源取代化石燃料,以锂离子电池为动力的电动汽车的使用率将会增加。

然而,开采锂矿充满了挑战,并非没有环境后果,2016年甘孜州荣达锂矿的有毒泄漏充分证明了这一点——在Liqi河上发现的死鱼是当地生态系统受到破坏的明显证据。

因此,对电池的研究和开发是非常必要的。需要开发新技术,使用更普通、更环保、毒性更小的材料制造电池。但需要达成一个平衡:如果新电池密度较低或使用更昂贵的材料,这将是徒劳的,因为它们对环境的总体影响可能是负面的。必威手机客户端

利用核磁共振、电子顺磁共振和核磁共振进行电池研究

实现这些目标和开发新一代技术以克服锂离子电池目前的能量限制的核心是,需要深入了解研究人员处理的材料的潜在化学,以及锂离子电池中发生的关键反应的重要方面。必威手机客户端

Bruker的长期经验和一系列技术,包括核磁共振(NMR)、电子顺磁共振(EPR)和磁共振成像(MRI),正在帮助研究人员实现这些目标。

尽管电子和光学显微镜等技术提供高分辨率成像,但它们通常仅限于表面成像,难以定量解释。NMR和EPR光谱都是具有定量能力的非侵入性方法,研究正在不断提高灵敏度和分辨率。此外,相关的强大成像技术(如MRI)正在一种新的多技术分析范式中使用。

走向未来的电池

一系列策略正在制定和审查中,以推动当前LIB的性能极限。与此同时,对更激进的替代方案的研究也在加速。所有固态电池都是这些新方法的一个很好的例子。

固态电池将代表电池技术的重大转变。这一概念远非新概念,但在过去10年中,人们发现了新的固体电解质系列,这可以显著提高安全性,因为与液体电解质不同,固体电解质在加热时不易燃。此外,固态电池允许使用创新的高电压、高容量材料,这可能有助于克服性能问题。由此产生的电池将有可能提供显著增加的能量密度和延长电池寿命。必威手机客户端

随着研究科学家致力于平衡我们未来的便携式能源需求和减少对环境的影响,他们将越来越依赖于使用核磁共振、电子顺磁共振和核磁共振进行分析。