随着全球对更高效电池需求的增加，锂（Li）离子电池（LIB）的应用也越来越广泛，这得益于锂的高能量密度和电化学势。
然而，锂电池和其他可充电电池受到枝晶生长现象的限制——在一种被称为“锂电镀”的过程中，金属锂沉积物会不断累积。锂枝晶会在电池的整个使用寿命中不断积累，不仅会影响电池的性能，而且一旦枝晶刺穿电池隔膜，还有可能导致电池短路。
开发下一代锂离子电池的研究人员需要更好地了解锂枝晶的微观结构特征、生长机制以及镀覆/剥离过程。为此，他们正在转向先进的原位测量技术，包括核磁共振（NMR）、电子顺磁共振（EPR）波谱和磁共振成像（MRI）等。
在本应用白皮书中，我们总结了华东师范大学上海磁共振重点实验室研究人员的工作，他们通过原位空间 - 空间 EPR 成像（EPRI）记录了在锂镀覆和剥离的不同阶段，电极平面上锂沉积物的半定量分布。此外，研究人员还通过波谱 - 空间EPR成像（EPRI），对不同沉积位点的锂微结构尺寸进行估计，并得出动态现场原位 EPR 波谱，以表征锂镀覆/剥离行为。此次研究展示了一种通过原位EPR成像并使用无负极锂离子电池，来研究金属锂的镀覆和剥离行为的研究策略。
布鲁克的电池研究、产品创新和质量控制解决方案组合包含EPR和NMR仪器⸺其中既包括易操作的台式设备，也包括高度复杂的落地式系统。
