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断层扫描仪在储能研究中的具体应用

日期: 2021-08-20 16:05:05
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 断层扫描仪在储能研究中的具体应用

  寻找替代化石能源的方法已成为世界正在努力的事情。电化学电源在未来的能源市场中必然会成为小菜一碟。目前具有竞争力的储能系统有锂离子电池、聚合物电解质燃料电池(PEFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)。他们有自己的优势。市场上的亲爸爸可能更愿意看到更多的孩子。在权力方面,每个人都发挥了自己的优势。

  锂离子电池能量密度高,可以瞬间供给能量,不需要油箱,但锂离子电池在运行过程中会出现充放电电流中断的过程;燃料电池,包括 PEFC 和 SOFC,需要燃料箱。 PEFC能够持续供电,与锂离子电池不同,即使供电也不需要几秒到几分钟的启动时间。燃料电池需要昂贵的金属催化剂,这增加了燃料电池的整体成本。 .

  SOFC需要在高温下运行,对催化剂的需求减少。然而,高温操作条件需要更长的 SOFC 启动时间,通常需要几个小时。

  

蔡司X射线显微镜

 

  随着化学动力技术研究的深入,检测手段已经显示出越来越重要的地位,例如X射线断层扫描技术对于多维研究非常重要。

  3D研究方法主要有FIB-SEM、中子断层扫描、X射线断层扫描(X-Ray CT),FIB-SEM是破坏性测试,中子断层扫描的可测量区域很小。当需要进行4D研究时,即加入时间尺度条件时,要求测试结果具有整体代表性,因此较少使用FIB-SEM和中子断层扫描。 *常用的4D研究是无损X射线CT技术。

  02 研究亮点

  文章指出了探测技术在科学研究中的重要作用,认为能够实现时空探测的手段对于复杂化学储能设备的研究至关重要。笔者对比了常用检测方法的优缺点,指出X射线断层扫描技术不仅空间分辨率高,可在大尺度范围内应用,4D研究的时间分辨率高,匹配合适的电池设计还可以实现原位观察。

  编辑简要先容了LIB、PEFC和SOFC三种储能装置的基本原理和主要研究方向,并指出了X射线断层扫描在各系统机理研究中的重要作用。

  03 成就先容

  工欲善其事,必先利其器。没有钻石,他就不能做瓷器工作。科学研究人员也是如此。电化学储能装置反应复杂,影响因素多。真想“看看”里面的进化过程。随着检测手段的发展,科研人员的眼睛可以看到更加精细的信息。近日,伦敦城市学院的Paul R. Shearing等人对X射线断层扫描技术在储能装置中的应用进行了详细总结。

  在《今日材料》杂志上发表了一篇关于电化学设备 X 射线断层扫描表征的评论发展。文章分析比较了几种常用检测方法的优缺点,详细讨论了X射线断层扫描在LIB、PEFC和SOFC中的研究和应用。 .

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