La medición precisa in situ del proceso de transporte dinámico microscópico y transitorio de iones en baterías es un problema científico global y juega un papel vital en la comprensión profunda del mecanismo de funcionamiento del almacenamiento de energía en baterías y el desarrollo de nuevos sistemas de baterías. . Actualmente, los investigadores sólo pueden medir la información iónica y los procesos de reacción microscópicos en baterías a través de grandes instrumentos analíticos, incluidos principalmente difractómetros de rayos X, difractómetros de neutrones y espectrómetros Raman. Sin embargo, estos dispositivos no sólo son caros, sino que también presentan condiciones duras y no pueden aplicarse en entornos reales donde se utilizan baterías. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar una tecnología de detección in situ de baterías adecuada para terminales de baterías.
Para superar este problema, los investigadores propusieron una tecnología de detección electroquímica de fibra de vibración de plasma * * * de alta sensibilidad, que por primera vez en el mundo realizó la distribución dinámica y el almacenamiento de energía de electrones e iones a nanoescala en la batería Medición precisa, in situ y en tiempo real de procesos dinámicos. El núcleo de fibra del sensor de fibra utilizado está grabado con una rejilla de fibra inclinada y la superficie de la fibra está recubierta con una película de nanooro. A través de un control preciso de la polarización, el modo central se excita eficientemente en el revestimiento de la fibra y luego, a través de la vibración de la película dorada en la superficie de la fibra, el modo del revestimiento se convierte en una onda de vibración de plasma que recolecta energía, estableciendo así el campo de luz interno. de la fibra y El canal de acoplamiento del campo eléctrico externo permite una medición precisa de electrones e iones de superficie a nanoescala mediante el campo óptico dentro de la fibra óptica.
El equipo tomó la iniciativa en lograr una medición precisa del importante proceso dinámico de almacenamiento de energía, "la incrustación y desprendimiento de iones a nanoescala en la superficie del electrodo", proporcionando un importante apoyo metodológico para revelar el mecanismo de trabajo microscópico de baterías y desarrollar nuevos sistemas de baterías.
Este trabajo de investigación fue apoyado por proyectos clave de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China. Wang Runlin, estudiante de posgrado de la Universidad de Jinan, es el primer autor de este artículo. Guo Tuan, profesor de la Universidad de Jinan, y Lu Xihong, profesor de la Universidad Sun Yat-sen, son los autores correspondientes.
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