慕尼黑技術(shù)大學(xué)(TUM)與Forschungszentrum Jülich合作，開發(fā)了一種全新的電池測試過程，旨在直接研究鋰陽極沉積，當(dāng)鋰電池充電速度過快時，它將導(dǎo)致電池容量減小和壽命降低。

鋰離子電池陽極鋰的沉積是限制充電電流的主要因素之一，電池的性能明顯受金屬鍍層的影響。當(dāng)電池充電時，帶正電的鋰離子通過液體電解質(zhì)，并沉積在多孔的石墨陽極中。

然而，電流越大，溫度越低，鋰離子在電極內(nèi)不像所期望的那樣沉積在電極上，而是在外部表面形成一層固體金屬層。

Jülich能源和氣候研究中心的Josef Granwehr博士說：“使用傳統(tǒng)的顯微鏡方法，我們只能在使用后觀察電池，在這個過程中，進一步的反應(yīng)扭曲了結(jié)果，這是不可避免的。”

然而，電子順磁共振光譜學(xué)可以很容易地集成到實驗室的程序中。這種方法類似于更廣為人知的核磁共振(NMR)光譜學(xué)，但重點是電子自旋而不是原子核。

Johannes Wandt博士說:“使用EPR檢測鋰電鍍的關(guān)鍵是要構(gòu)建一個符合EPR光譜學(xué)要求的測試單元，同時顯示出良好的電化學(xué)性能。精確的測量結(jié)果取決于樣品是否暴露在磁場中，而不是不可避免地出現(xiàn)在電場中。

“利用這個過程，現(xiàn)在是第一次能夠以不同的方式研究鋰電鍍和相關(guān)的過程，這與一系列的應(yīng)用程序有關(guān)，” Jülich能源和氣候研究中心主任Rudiger Eichel補充道。“我們的測試過程決定了鋰電鍍前的最大充電電流，以及確定其他邊界條件，如溫度和電極幾何形狀的影響。”