伯明翰大学领导的研究表明，磁共振成像(MRI)可以提供一种有效的方法来支持下一代高性能可充电电池的开发。

这项技术已经被开发用于检测钠电池中钠金属离子的移动和沉积。它将能够更快地评估新的电池材料，并有助于加快此类电池的上市速度。

钠电池被广泛认为是替代锂离子电池的候选电池，广泛应用于便携式电子设备和电动汽车。生产锂离子电池所需的几种材料是关键或战略元素，因此研究人员正在努力开发替代性和更可持续的技术。

尽管钠似乎具有生产高效电池所需的许多特性，但在优化性能方面仍存在挑战。关键是了解钠在电池充放电过程中的行为，从而确定故障点和劣化机理。

由伯明翰大学化学学院的Melanie Britton博士领导的团队，与诺丁汉大学的研究人员一起，开发了一种使用MRI扫描来监控钠在操作过程中的表现的技术。

研究团队还包括伯明翰大学冶金与材料学院能源材料组的科学家和伦敦帝国理工学院的科学家。他们的结果发表在《自然通讯》上。

这项成像技术将使科学家能够了解钠在与不同的阳极和阴极材料相互作用时的行为。他们还将能够监控树突的生长——随着时间的推移，树突将在电池内部生长，并导致电池失效甚至着火。

布里顿博士解释说，“因为电池是密封电池，如果出了问题，很难查出问题出在哪里。”“拆开电池会带来内部的变化，很难看清原来的缺陷是什么，或者发生在哪里。但是使用我们开发的核磁共振成像技术，我们实际上可以看到电池在运行时发生了什么，我们对钠的行为有了前所未有的洞察力。”

这项技术使我们能够了解钠离子电池运行过程中电池组件内部变化的信息，这是目前通过其他技术无法获得的。这将使我们能够识别和检测失效机制，从而深入了解如何制造寿命更长、性能更高的电池。

该团队使用的技术最初是与诺丁汉大学彼得曼斯菲尔德爵士成像中心的研究人员合作设计的，该中心由伯明翰-诺丁汉战略合作基金资助。该项目旨在开发钠同位素的MRI扫描作为医学成像技术，该团队可以将这些协议用于电池成像。伯明翰储能中心和伯明翰能源研究所伯明翰关键元素和战略材料中心的主要工作是开发新材料，并对其进行分析和表征。