电池已经成为人类生活中必不可少的组成部分。自从20世纪70年代第一批锂离子电池(LIBs)研制出来,以及索尼(Sony)在1991年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——用于日常使用的手机等日益增多的设备。
lib在全球环境治理中也扮演着重要的角色。随着世界努力用清洁能源取代化石燃料,以锂电池为动力的电动汽车的使用将会增加。
然而,开采锂矿充满了挑战,也并非没有环境后果,2016年甘子州荣大锂矿的有毒物质泄漏充分证明了这一点——骊旗河中漂浮的死鱼是当地生态系统遭到破坏的明显证据。
因此,电池的研究和开发是真正的需要。需要开发新技术,使用更普通、更环保、更无毒的材料制造电池。但需要找到一个平衡点:如果新电池的密度更低或使用更昂贵的材料,这将是徒劳的,因为它们对环境的整体影响可能是负面的。
要实现这些目标,并开发能够克服lib当前能量限制的下一代技术,关键是需要更深入地了解研究人员使用的材料的基本化学性质,以及发生在lib中的关键反应的重要方面。
bob电竞安全吗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。
虽然电子显微镜和光学显微镜等技术提供了高分辨率成像,但它们往往仅限于表面成像,很难定量解释。核磁共振和EPR光谱都是具有定量能力的非侵入性方法,研究正在继续提高灵敏度和提高分辨率。此外,相关的强大成像技术,如MRI正在被用于一个新的多技术分析范式。
一系列策略正在开发和审查中,以推动当前lib的性能极限。与此同时,对更激进替代方案的研究也在加速。全固态电池就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。这一概念并不新鲜,但在过去的10年里,人们发现了新的固体电解质家族,它们的安全性有了显著的提高,因为它们在加热时不易燃,不像液体电解质那样易燃。此外,固态电池允许使用创新的、高电压的、高容量的材料,这可能有助于克服性能问题。由此产生的电池可能会显著提高能量密度,并提高电池寿命。
随着科学家们努力平衡未来的便携式能源需求和减少对环境的影响,他们将越来越多地依赖于使用核磁共振、EPR和MRI进行分析。