中子主宰无笼式锂离子的领域

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国际科学家团队找到了一种改进电池设计的方法，可以生产更安全、更强大的锂离子电池。他们利用奥克岭国家实验室的准弹性中子散射技术，为锂盐和有机聚合物电解质混合物设定了一个基准，即纳秒级别，也就是十亿分之一秒。

团队使用中子技术验证了计算模拟结果，结束了关于锂离子从聚合物电解质创建的微小笼子中逃脱需要多长时间的长期争论。任何电池中离子从这样的环境或者聚合物电解质中的溶剂笼中逃脱的速率，都有助于确定能量如何流经电池。聚合物电解质可以使得更多能量密度的电极，比如金属锂，从而产生更强大的锂电池。

这些发现也为在奥克岭国家实验室快速筛选新的电池材料打开了大门。 "中子对氢非常敏感，而几乎所有的电解质中都含有氢。这使我们能够看到氢在系统中的运动，并以前所未有的细节水平理解聚合物电解质的动态。我们没有其他方法来确定时间和长度," 奥克岭国家实验室中子散射科学家Naresh Osti表示。

"Naresh 和 Eugene 对ORNL实验中的中子数据的解释让我们认识到了锂离子在聚合物电解质中被困的程度。我们的研究表明，这种通用方法将适用于液体电解质," 加州大学伯克利分校的电化学Charles W. Tobias 教授 Nitash Balsara说。

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