快速充电技术对电动汽车发展至关重要，但在实现快速充电的同时降低成本极具挑战性，需要实时检测锂离子电池充电过程中阳极表面的锂枝晶生长情况。目前的检测方法存在提供信息有限、成本高、耗时长或缺乏实时性等问题，无法满足电池技术发展需求。
本研究展示了一种用于多层软包电池内部操作可视化的超声成像方法。证明这种方法可以非侵入性地可视化循环过程中锂镀层的形成和剥离。广泛的参比电极研究和异位分析验证了我们电镀检测方法的有效性。最终，这项工作使研究人员和工业界能够显著加速新细胞技术的开发及其优化利用。
通过脉冲发生器激发压电超声换能器发射25MHz声波，经水传播至电池，声波在电池内部界面反射和透射，反射信号被传感器接收，经信号处理生成电池内部图像，分辨率达75μm。
超声成像方法的工作原理和信号处理
参比电极(RE)测量的验证结果
通过超声波可视化的第一阳极层的光学图像
文章链接
Wasylowski, D., Ditler, H., Sonnet, M. et al. Operando visualisation of lithium plating by ultrasound imaging of battery cells. Nat Commun 15, 10237 (2024).
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