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通快利用激光驱动X射线源改进电动汽车电池

盖世汽车刘丽婷 2024-03-12 11:07:14

盖世汽车讯未来，电动汽车电池制造商可以利用紧凑型X射线源进一步提高电动汽车电池的耐用性和性能。据外媒报道，在高速VCSEL和数据通信光电二极管解决方案供应商通快集团旗下通快光电器件部（TRUMPF Photonic Components）的领导下，XProLas开发合作伙伴已开始着手研发激光驱动的紧凑型X射线源，这项技术有望在未来大幅增强电动汽车电池的耐用性和性能。根据计划，首批演示系统预计于2026年投入使用。

图片来源：通快

届时，制造商将借助这些系统实时监测电池的充放电过程，并更精准识别电池中的杂质。这些重要成果将直接助力新型电池的研发，有望改善电池的充电速度等关键指标。值得注意的是，以往相关研究多依赖于超过100米长且稀有的大型粒子加速器上进行，而激光驱动的X射线源体积与移动房屋相当，因此制造成本较低，在工业领域具有广阔的应用前景。

在此次合作中，高科技公司通快将贡献其在工业用激光器制造方面的专业知识；巴斯夫和Cellforce为测试提供电池材料和组件；在光束源领域，Ushio Germany和Excillum展现了他们的专业实力。同事，Bruker和Viscom负责系统的构建。在学术领域，汉诺威大学（University of Hanover）以及德国亚琛和耶拿的弗劳恩霍夫研究所（Fraunhofer Institutes）也发挥了不可或缺的作用。整个研究项目预算约为1500万欧元，得到了德国联邦教育和研究部（BMBF）大力资助。

X射线技术可提高电动汽车电池的性能

XProLas开发项目旨在创建紧凑、高亮度的X射线源，用于分析电动汽车电池的阴极材料。电动汽车电池阴极的材料对于电动汽车电池的性能和可靠性至关重要，而阴极材料的确切成分只能使用X射线来确定。这种紧凑型激光驱动版本还可以取代该应用领域的大型研究设施，从而加速阴极材料制造商的研发工作。。

在生成X射线的过程中，激光充当所谓的上游光束源。激光脉冲撞击到目标上，这些目标通常是金属，如镓、铟或锡。由此产生的等离子体将部分能量以极短波光的形式释放，例如X射线。