全固态锂电池被视为“下一代能源革命”技术，然而其循环稳定性和能量密度提升问题亟待解决。近期，中核集团中国原子能科学研究院携手清华大学深圳国际研究生院，依托中国先进研究堆，凭借中子深度剖面分析技术成功揭示该电池传统单层正极的关键缺陷，为其基础科学认知与工程化应用带来重要突破，相关成果发表于《能源与环境科学》。
技术突破：精准揭示关键缺陷
解决全固态锂电池循环稳定性和能量密度提升等问题，需借助锂元素“可视化”检测理解电极内部反应机制。中核集团与清华团队依托中国先进研究堆，利用中子深度剖面分析技术，精准揭示了全固态锂电池传统单层正极的关键缺陷，首次通过实验直接观测并定量证实了显著的纵向锂浓度梯度，并在电极厚度方向上实现了锂浓度的均匀分布，为梯度电极核心设计工作提供有力实验依据 。该研究成果发表于国际顶级期刊《能源与环境科学》。
技术原理：“透视”材料内部
中子深度剖面分析技术是先进的核分析技术，属中子活化分析技术分支。它能利用中子束“透视”材料内部，类似“无损的CT扫描”。在对空气/水分敏感的电池材料研究中，该技术可追踪锂离子在电池充放电时的传输过程，为锂电池研发装上“透视锂分布的慧眼”，为优化电池设计、提升电池性能精准“导航”。
团队研发：多年努力成果丰硕
十多年来，原子能院核物理所活化分析研究团队一直紧跟中子深度剖面分析技术，依托中国先进研究堆，研发出国际领先的中子深度剖面分析装置和技术方法，为我国核工业发展，以及半导体、锂电池等领域科技创新提供先进的分析测试方法。
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