روش ساده ای برای اندازه گیری وضعیت باتری های لیتیوم یونی

باتریهای قابل شارژ در قلب بسیاری از فناوریهای جدید وجود دارد که به عنوان مثال افزایش استفاده از انرژی های تجدیدپذیر است. به طور خاص ، آنها برای برقراری وسایل نقلیه برقی ، تلفن های همراه و لپ تاپ به کار می روند. دانشمندان دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتز (JGU) و مؤسسه هلمهولتز ماینز (HIM) در آلمان اکنون روش غیر تماسی را برای تشخیص وضعیت شارژ و هرگونه نقص در باتری های لیتیوم یونی ارائه داده اند. برای این منظور از مغناطیس اتمی برای اندازه گیری میدان مغناطیسی اطراف سلولهای باتری استفاده می شود. پروفسور دیمیتری بودکر و تیم وی معمولاً از مغناطیس اتمی برای کشف سؤالات اساسی فیزیک مانند جستجوی ذرات جدید استفاده می کنند. magnetometry اصطلاحی است که برای توصیف اندازه گیری میدان های مغناطیسی به کار می رود. یک نمونه ساده از کاربرد آن قطب نما است ، که زمین

تضمین کیفیت بدون تماس باتری های با استفاده از آهنرباهای اتمی

تقاضا برای باتری های قابل شارژ با ظرفیت بالانیاز به یک شکل از فناوری تشخیصی دقیق و حساس برای تعیین وضعیت سلول باتری در حال رشد است. موفقیت بسیاری از پیشرفت های جدید به این بستگی دارد که آیا باتری هایی تولید می شوند که می توانند ظرفیت کافی و طول عمر مؤثر داشته باشند. دکتر آرنه ویکنبروک ، عضو گروه کاری پروفسور دیمیتری بودکر در انستیتوی فیزیک JGU و گفت: "تضمین کیفیت باتری های قابل شارژ یک چالش مهم است. روش های غیر تماسی می توانند محرک جدیدی را برای بهبود باتری ها فراهم کنند." مؤسسه هلمولتز ماینتز. این گروه با استفاده از مغناطیسهای اتمی برای اندازه گیری ، به پیشرفتی دست یافته است. این ایده در طی کنفرانس تلفنی بین بودکر و همکارش پروفسور الکسیج جرشو از دانشگاه نیویورک به وجود آمد.

Wickenbrock ، که بخشی از تیمی است که تحقیقات را انجام می دهد ، گفت: "تکنیک ما در واقع به همان روش تصویربرداری با رزونانس مغناطیسی کار می کند ، اما بسیار ساده تر است زیرا ما از مغناطیس اتمی استفاده می کنیم." مگنتومترهای اتمی مغناطیس سنج های نوری هستند که از اتم ها به صورت گاز به عنوان کاوشگر برای یک میدان مغناطیسی استفاده می کنند . آنها از نظر تجاری در دسترس هستند و در کاربردهای صنعتی و همچنین تحقیقات بنیادی مورد استفاده قرار می گیرند. گروه بودکر در JGU و HIM که سنسورهای مغناطیسی پیشرفته مخصوص به خود را دارند ، از این مغناطیسهای اتمی برای تحقیقات بنیادی در فیزیک استفاده می کنند ، مانند جستجوی ماده تاریک و در تلاش برای حل معما که چرا ماده و ضد ماده نیست. بلافاصله پس از بیگ بنگ یکدیگر را نابود کنید.

روش ساده اندازه گیری سریع و پر توان را قادر می سازد

در مورد اندازه گیری باتری ، باتری ها در یک میدان مغناطیسی پس زمینه قرار می گیرند. باتری ها این میدان مغناطیسی پس زمینه را تغییر می دهند و این تغییر با استفاده از آهنرباهای اتمی اندازه گیری می شود. Wickenbrock اضافه کرد: "این تغییر اطلاعاتی در مورد وضعیت شارژ باتری ، چقدر شارژ در باتری باقیمانده و در مورد آسیب های احتمالی به ما می دهد." "این روند سریع است و به نظر ما می توان به راحتی در فرآیندهای تولید ادغام شد." تکرار گزارش های مربوط به صدمات جدی ناشی از انفجار سیگار الکترونیکی و محدودیت در استفاده از انواع خاصی از تلفن های همراه در هواپیما نشان می دهد که نیاز به تشخیص نقص در سلول های باتری وجود دارد.

نویسندگان در مقاله PNAS اخیر خود اظهار داشتند: "قدرت تشخیصی این روش برای ارزیابی سلولها در تحقیق ، برای کنترل کیفیت یا در حین عمل امیدوار کننده است ." تابستان گذشته ، همان گروه کار دو رویداد در مورد فیزیک اتمی کاربردی و هسته ای با مشارکت بین المللی سطح بالا برگزار کردند. حدود 200 محقق از سراسر جهان به سؤالات فعلی درباره مغناطیس اتمی و سایر اشکال روشهای اندازه گیری کوانتومی پرداختند.