动力十足——核磁共振在锂离子电池技术中的潜力
从为我们的智能手机和笔记本电脑供电、助力新一代机动车辆上路，到为医院紧急供电，锂离子电池（LIB）广泛应用于各行各业。因此，其电池寿命和充电速度至关重要。
锂离子电池的价值
减少温室气体的排放
尽量减轻气候变化造成的影响
提升性能
缩短充电时间
尺寸更小，重量更轻
采用可持续材料
锂离子电池（LIB）的优势
自从二十世纪七十年代开发第一块锂离子电池（LIB）以及索尼于1991年推出首款商业可充电电池以来1 ，我们今天已无法想象没有移动电源的生活。2007年推出的、基于锂离子电池的iPhone，则永远改变了移动技术的面貌。
锂离子电池在所有类型的电池中具有最高的能量密度，因此，在提高性能和减轻环境影响方面具有强大的潜力。
可充电锂离子电池依赖于通过电解质中的离子和电子在两个电极（阳极和阴极）之间的运动，将化学能转化为电能，反之亦然。
放电时，锂离子通过电解质和隔膜，将电池内的电流从阳极运到阴极。充电时，外部电源施加的电压高于电池产生的电压，迫使充电电流在电池内从阴极流向阳极。然后，锂离子从阴极移动到阳极，并在此得到有效保存，以备将来释放。
利用NMR研究未来的电池
在电池开发中，通过改进目标离子迁移率来提高电池的内阻，有助于提高性能，例如使用分子添加剂。锂离子电池的内阻取决于电池离子液体中离子的迁移率。脉冲梯度自旋回波（PGSE）核磁共振（NMR）可用于通过分别、独立和原位的方式，测量不同离子的迁移率，来深入了解电阻。
这是通过使用带有DiffBB反向探头和GREAT60梯度放大器的布鲁克500 MHz HD WB ADVANCE III核磁共振波谱仪，在全自动的实验条件下，测量包括1H、19F和7Li在内的不同核在宽温度范围内的扩散情况而实现的。DiffBB是一种宽梯度探头，针对强梯度脉冲进行了优化，可用于范围在-40°C至+150°C的变温测量。
PGSE扩散显示出了锂离子电池研究领域的全新可能性，特别是DiffBB探头带来的全新的自动化测量系统，为电池技术领域的新发现铺平了道路，也为我们可持续发展的未来提供了动力。
100 °C时的扩散曲线。1H是在20 ms和100 ms的扩散时间下进行的实验，结果几乎相同，表明没有对流。
参考文献
- The history of battery technology: evolution of energy storage, Lion Smart. https://lionsmart.com/en/history-of-battery-technology/