砂纸 X 射线技术可以改变电池的监控方式
导读 观察和分析电池具有挑战性。由于其不稳定的性质，它们无法真正被打开。监测电池的一种方法是通过 X 射线技术。然而，设备非常昂贵，并且...
观察和分析电池具有挑战性。由于其不稳定的性质，它们无法真正被打开。监测电池的一种方法是通过 X 射线技术。然而，设备非常昂贵，并且这些方法难以平衡分辨率、灵敏度和速度。
德克萨斯州的一位最新工程师开发了一种低成本方法，使用 X 射线技术捕获电池内部的图像，然后部署软件算法来填补空白。这项新研究没有使用可能花费数十万美元的 X 射线透镜，而是使用几张砂纸来构建样本中的照明，从而可以在纳米尺度上进行详细的映射。
今年秋天加入德州大学的沃克机械工程系副教授 Yijin Liu 表示：“这些数据可能看起来很难看，但它包含了大量可以通过我们的算法提取的信息。”
这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上，是他在斯坦福大学所做工作的延续，旨在改进监测电池结构随时间变化的实验技术。
使用砂纸会改变样品的照明，从而获得更广泛但不太完整的图像。该算法提取图像中有关化学粒子的信息，就像面部识别软件能够识别合影中模糊的面孔一样。
电池组件由多种化学物质的许多不同颗粒组成。随着时间的推移，随着电池反复充电和放电，这些颗粒可能会脱落并飘走，从而降低电池的容量。
“你的手机可能会说它已充电 100%，并且具有 10 小时的电池续航时间，但实际上由于内部结构的变化，它只能持续 6 小时，”刘说。
了解这些化学颗粒随着时间的推移会发生什么，可以帮助研究人员设计更可靠的电池材料，而不会受到这种现象的影响。这项技术的应用不仅仅限于电池。任何需要非侵入性内部成像的情况都可以受益，包括生物学、环境研究和材料科学等领域。
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