摘要翻譯

鋰嵌入和電極降解過程的時間和空間分辨跟蹤對于檢測和理解鋰電池運行過程中的性能損失至關重要。在這篇文章中，高通量X射線計算機斷層掃描能夠識別商用鋰/二氧化錳原電池中的機械降解過程，并間接跟蹤鋰擴散；此外，補充中子計算機斷層掃描已確定鋰的直接擴散過程和電解質潤濕電極過程。虛擬電極展開技術提供了電極層內部更深入的視圖，并用于檢測使用傳統三維渲染工具難以觀察到的微小波動。此外，“展開”提供了一個多模態圖像數據關聯平臺，該平臺有望在電池科學和工程中獲得更廣泛的應用，以研究電池循環過程中的各種影響，例如電極降解或鋰擴散阻塞等。

圖文節選（1）

圖1:顯示了電池操作、放電曲線和虛擬展開技術。圖a顯示了Duracell研究的Li/MnO₂ CR2原電池的圖示。圖b顯示了CR2電池在4.5Ω以上的恒定電阻-放電曲線，其中同時進行了快速X射線CT。圖c顯示了超過4.7Ω的恒定電阻放電曲線，在一定時間間隔后的每次中子層析成像都會中斷放電。圖d顯示了中子和X射線CT重建的斷層圖，以及重建虛擬展開后提取的切片示例。在X射線圖像中清晰可見的是鎳電流收集網，它看起來比Li_xMnO₂活性電極材料更亮

圖文節選（2）

高速X射線CT

在ESRF的高速X射線成像光束線ID15A上使用76 keV單色X射線束進行X射線成像實驗。該光束線具有較高的光子通量和亮度，能夠以較高的空間和時間分辨率進行成像。使用的攝像機系統包括pco.dimax（德國PCO AG）高速攝像機，該攝像機允許記錄12位圖像，像元大小為10.87μm，像素分辨率為794×800像素，且將視場（FOV）限制為8.6×8.7 mm2（水平×垂直）。由于受限制的FOV，只有一半的電池被成像，成像中心點在電池的中間。為了在橫向拍攝完整的電池，使用了“擴展視野”斷層掃描。因此，將旋轉中心置于FOV邊緣附近，并拍攝由兩張180半斷層照片組成的360°斷層照片，其中2×2000半投影，角度增量為0.09°。每40秒進行一次斷層攝影，每次射線攝影的總采集時間為2.8秒和0.7毫秒。在實驗過程中，使用4.5Ω電阻器對CR2電池進行放電（見圖1b）。恒定電阻器電路和蓄電池之間的電氣接觸是通過使用ID15A旋轉臺（美國航空技術公司ABR1000）內置的電氣滑環（英國穆格P4+緊湊型滑環）實現的，該滑環允許連續旋轉。電氣連接是由壓在蓄電池正負極端子上的銅箔制成，并用電工膠帶緊緊包裹。電線被焊接到銅片上，并連接到滑環和電阻器上。為了盡量減少光束硬化偽影，將精細編織的X射線透明銅網連接到電池頭的正極接線片上，并通過FOV沿電池外殼向下固定到電池底部。在電池放電和圖像記錄后，使用標準重建軟件和濾波反投影（FBP）重建算法重建所有103張記錄的斷層圖像。在作者之前的報告中可以找到更詳細的測量描述。

關于pco.dimax cs3

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pco.dimax cs3的主要特點：

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• 1603 fps @ 1920 x 1440像素分辨率

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• 12 bit動態范圍

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• 可靠的觸發和同步模式

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