طور فريق بحث كيميائي تقنية قائمة على التصوير بالرنين المغناطيسي والتي يمكنها تشخيص أي نوع من المشاكل تحدث مع أنواع معينة من البطاريات - ولا تحتاج إلى تشغيل البطاريات من تحديد الشحنة المتبقية للكشف عن عيب داخلي.
مسؤولا عن قيادة فريق البحث من أستاذ الكيمياء في جامعة نيويورك Alexej Jerschow قال: "إن الطاقة البديلة واستخدام المركبات الكهربائية يزيد من الطلب على بطارية أفضل وأكثر أمانا، ولكن فقط مجموعة محدودة جدا من الأدوات دون كسر البطارية لأسفل لتشخيص الحالة الصحية للبطارية - لدينا تقنيات غير الغازية لأداء توفر هذه التقييمات بشكل أسرع ونهج أوسع نطاقا ".
ويشمل العمل الموصوف في مجلة نيتشر الاتصالات (الداخلي والخارجي التصوير بالرنين المغناطيسي في الموقع من قبل الخلية القابلة لإعادة الشحن بطارية ليثيوم أيون حالة الشحن والكشف عن الخلل) أيضا باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة نيويورك أندرو Ilott (الآن هو Brisol-مايرز سكويب محقق البحوث)؛ جامعة نيويورك الدكتوراه Mohaddese محمدي، وعالم الأبحاث في معهد روتشستر للتكنولوجيا كريستوفر Schauerman وماثيو GANTER.
طور فريق البحث الكيميائي تقنية مبنية على التصوير بالرنين المغناطيسي يمكن أن تقوم بسرعة بتشخيص أي نوع من المشاكل تحدث مع أنواع معينة من البطاريات - لا حاجة لتشغيل البطارية من تحديد الشحنة المتبقية للكشف عن خلل داخلي. رسم تخطيطي للجهاز ، موضحًا كبطارية وصندوق بطارية مع وسيط كشف (في هذه الحالة ماء) ، و (د) يصوران كلا من (صندوق البطارية والبطارية) في مغناطيس مغناطيس NMR. الائتمان: أندرو إيلوت وأليكس جيرشو
ووفقًا لما ذكره جانتر ، المدير المشارك لمركز RIT لبطاريات النماذج الأولية ، فإن "ضمان جودة البطارية وأمانها أمر بالغ الأهمية لعملية التصنيع. ويمكن أن يوفر للشركة تكاليف كبيرة ويمنع حدوث فشل كارثي في البطارية.
وأضاف كريستوفر شاورمان ، المدير المشارك لمركز RIT لبطاريات النماذج الأولية: "بشكل عام ، فإن هذا العمل ليس له دور مهم في صناعة البطاريات بالكامل فحسب ، بل إنه يلعب أيضًا دورًا مهمًا في تعزيز النظام البيئي المتنامي لتخزين الطاقة في نيويورك. '
ومن الجدير بالذكر أن البطاريات القابلة للشحن الحالية هي جوهر التقنيات الجديدة ، بما في ذلك تخزين السيارات الكهربائية أو مصادر الطاقة المتجددة.
ومع ذلك ، فإن الإخفاقات الأخيرة في الأجهزة المحمولة والمركبات الكهربائية قد سلطت الضوء على صعوبة تصميم البطاريات لهذه التقنيات المتطورة ، فالمهندسون غير قادرين في كثير من الأحيان على تحديد طبيعة العيوب وإخفاقات البطاريات التي ستؤدي إلى تلف البطارية دون إزالة المعدات. .
بشكل عام ، يمكن لطرق الرنين المغناطيسي قياس التغيرات الصغيرة في المجال المغناطيسي ، بحيث يمكنك إنشاء صورة داخلية للهيكل ، على سبيل المثال ، يمكن التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) الحصول على صور الأعضاء البشرية بطريقة غير باضعة.
استخدم العلماء في عملهم في شركة نيتشر كوميونيكيشنز إجراء مشابهاً للتصوير بالرنين المغناطيسي لقياس التغيرات الصغيرة في المجال المغناطيسي حول الخلية الكهروكيميائية للبطارية.
في تجاربهم، وأنها درست حالات مختلفة من بطارية ليثيوم أيون - خر مستوى شحن (أي عمر البطارية) وقضية (أي عدد التالفة وغير التالفة الأخرى) من خلال تعاون هذه البطاريات هي مركز بطارية النموذج RIT أعدت. هذه البطاريات، وفريق جامعة نيويورك التي كتبها الاختلافات المجال المغناطيسي حول البطارية يختلف لتتناسب مع الظروف الداخلية، وهو ما يكشف عن حالة من تهمة وبعض العيوب. وتشمل هذه العيوب عنصرا الداخلي المنحني، حذف إلكترود وبطارية الهيئات الأجنبية الصغيرة ، وهذه عيوب قد تحدث أثناء التصنيع العادي.
وأضاف Jerschow: "مع تعزيز هذه الطريقة في المستقبل ، فإنه يوفر وسيلة قوية للتنبؤ فشل البطارية وعمر البطارية ، فضلا عن تسهيل تطوير الجيل القادم من البطاريات عالية الأداء ، ذات السعة العالية ، طويلة الأمد أو القابلة للشحن سريعًا."
