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multinuclear mr and mri study of lithium-ion cells using a variable field magnet and a fixed frequency RF probe

Magnetic Resonance Letters 2024年第1期4卷 10-20页

作者： Andrés Ramírez Aguilera Florin Marica Kevin J.Sanders Md Al Raihan C.Adam Dyker Gillian R.Goward Bruce *** UNB mri Centre Department of PhysicsUniversity of New BrunswickFrederictonNew BrunswickE3B 5A3Canada Department of Chemistry McMaster UniversityHamiltonOntarioL8S 4L8Canada Department of Chemistry University of New BrunswickFrederictonNew BrunswickE3B 5A3Canada

An exploratory multinuclear magnetic resonance(mr)and magnetic resonance imaging(mri)study was performed on lithium-ion battery cells with ^(7)Li,^(19)F,and ^(1)H measurements.A variable field superconducting magnet with a fixed frequency parallel-plate radiofrequency(RF)probe was employed in the study.The magnetic field was changed to set the resonance frequency of each nucleus to the fixed RF probe frequency of 33.7 MHz.Two cartridge-like lithium-ion cells,with graphite anodes and LiNi_(0.5)Mn_(0.3)Co_(0.2)O_(2)(NMC)cathodes,were interrogated.One cell was pristine,and one was charged to a cell voltage of 4.2 V.The results presented demonstrate the great potential of the variable field magnet approach in multinuclear measurement of lithium-ion batteries.These methods open the door for developing faster and simpler methods for detecting,quantifying,and interpreting mr and mri data from lithium-ion and other batteries.

关键词： multinuclear mr/mri Variable field magnet Lithium-ion battery Parallel-plate rf probe

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