锂金属电池与锂离子电池的不同之处在于

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它用作为负极的锂金属负极代替了作为正极的石墨负极。尽管与石墨阳极相比，锂金属阳极的储能容量增加了十倍，但在经历多次充放电循环后，其性能会下降。 研究成果 研究人员使用非破坏性X 射线断层扫描来捕获正在运行的电池组件的 3D 图像。他们能够看到锂金属阳极在充电和放电过程中如何膨胀和收缩，从而导致膨胀和收缩，随着时间的推移会损坏电池。随后，研究小组观察到有害物质（例如锂枝晶）在阳极表面的积累。鉴于这些材料的积累，这是一个具有里程碑意义的发现，可能会导致短路并降低电池性能。 “理想的锂电池将在数千次充放电循环中可逆地沉积和剥离均匀的锂层，”亚伯拉罕说。？“这样的电池可以储存并提供电量很多年。” 充电周期 在锂金属电池充电过程中，锂离子从阴极迁移，穿过电解质，最终到达阳极。当锂原子沉积在阳极表面时，它会膨胀。放电时，随着锂的去除，阳极收缩。这种重复的膨胀和收缩被认为是正常的。

反应性 由于其高反应活性，锂金属沉积在阳极上时会与其周围的电解质快速反应，导致在锂金属表面形成固体电解质中间相层。然而，如果该中间相层变得过厚，就会产生问题。额外的锂沉积会导致进一步的反应和界面层的形成。导致小 WhatsApp 号码 孔的形成，导致界面体积和表面积增加，有效地改变设计和功能。 “如果你想设计手机、电脑和汽车的电池，你不希望阳极的不可逆膨胀太大，”阿贡 X 射线科学部门的物理学家、一位该研究的作者。“这可能会导致设备中的其他组件出现问题。” 能量色散 X 射线技术的力量 通过使用能量色散X射线衍射技术，研究人员能够以高分辨率观察电池材料原子排列的变化。反过来，使团队能够跟踪锂金属阳极、阴极和隔膜在充电和放电过程中的运动。 这种非破坏性方法可用于研究电池在多个充电和放电循环中的行为。对于了解广泛应用的锂离子电池的长期性能和稳定性至关重要。



下一步是什么？ 未来，研究人员的目标是将该工具用于各种应用： 测量可逆镀锂量和脱锂量 测量永久损失到界面层的锂金属量 检测电池组件是否对隔膜施加过大压力 这是什么意思呢？ 最终，这些数据可以帮助为未来电池选择最有效的电解质。它还可以帮助识别任何可能阻碍锂离子移动的问题，并确定阴极中锂的浓度梯度。 “能够将这些运动可视化真是令人兴奋，”阿贡化学科学与工程 ( CSE ) 部门的高级材料科学家、该研究的作者之一丹尼尔·亚伯拉罕 (Daniel Abraham) 说道。？“其他研究人员此前曾猜测这些运动会发生，但他们无法如此详细地展示它们。”面向消费者的举措：通用磨坊对再生农业的最新推动 一棵盛开的杏树。  作者：卡利·哈里森| 2023 年 4 月 7 日 环境管理 报告 供应链 全球食品公司通用磨坊 (General Mills)宣布了新举措，以促进加州和北部大平原的再生农业。该战略旨在确保其有机品牌的供应，同时推进“到 2030 年实现 100 万英亩再生农业农田”的目标。