砂纸x射线技术可以改变电池的监测方式

　　观察和分析电池具有挑战性。它们不能真正打开，因为它们易变的性质。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，而且这些方法难以平衡分辨率、灵敏度和速度。

　　一位最新的德克萨斯工程师开发了一种低成本的方法，利用x射线技术捕捉电池内部的图像，然后部署一个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品中的照明结构，从而可以在纳米尺度上进行详细的绘图。

　　“这些数据可能看起来很难看，但它包含了很多可以通过我们的算法提取的信息，”今年秋天加入德克萨斯大学的沃克机械工程系副教授刘益金(音译)说。

　　这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上，是他在斯坦福大学改进监测电池结构随时间变化的实验技术的工作的继续。

　　使用砂纸会改变样品的光照，从而获得更宽但不完整的图像。该算法从图像中提取化学颗粒的信息，就像面部识别软件能够识别集体照中模糊的面孔一样。

　　电池组件是由许多不同的化学物质颗粒组成的。随着时间的推移，随着电池反复充电和放电，这些颗粒会脱落并飘走，从而降低电池的容量。

　　刘说:“你的手机可能会说它充满电了，电池寿命有10个小时，但实际上，由于内部结构的变化，它只能持续6个小时。”

　　了解这些化学颗粒随着时间的推移会发生什么变化，可以帮助研究人员设计出更可靠的电池材料，而不会受到这种现象的影响。这项技术的应用不仅仅局限于电池。任何需要非侵入性内部成像的情况都可能受益，包括生物学、环境研究和材料科学等领域。

　　更多资料:李继舟等，结构x射线照明纳米级化学成像，美国国家科学院院刊(2023)。DOI: 10.1073 / pnas.2314542120期刊信息:美国国家科学院院刊

　　由德克萨斯大学奥斯汀分校提供

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　　监控(2023,11/30,2023)检索自https://techxplore.com/news/2023-11-sandpaper-x-ray-technique-batteries.html此文档

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