写的AZoM2020年5月8日
充电电池是许多新技术的核心，例如，增加可再生能源的使用。更具体地说，它们被用于为电动汽车、手机和笔记本电脑提供动力。
德国美因茨约翰内斯·古滕贝格大学(JGU)和美因茨亥姆霍兹研究所(HIM)的科学家们现在提出了一种非接触式的方法来检测锂离子电池的电荷状态和任何缺陷。为此，原子磁强计被用来测量电池电池周围的磁场。Dmitry Budker教授和他的团队通常使用原子磁力仪来探索物理学的基本问题，比如寻找新粒子。yabo214磁测学是用来描述磁场测量的术语。其应用的一个简单例子是指南针，地球的磁场使它指向北方。
使用原子磁力计的电池非接触质量保证
对高容量可充电电池的需求正在增长，因此需要一种敏感、准确的诊断技术来确定电池的状态。许多新发展的成功将取决于能否生产出能够提供足够容量和较长的有效寿命的电池。“保证充电电池的质量是一个重大的挑战。非接触方法可能会为电池的改进提供新的刺激，”JGU物理研究所和美因茨亥姆霍兹研究所Dmitry Budker教授工作小组的成员Arne Wickenbrock博士说。该小组利用原子磁强计进行测量，取得了突破性进展。这个想法是在巴德克和他的同事、纽约大学教授亚历克斯·杰尔肖(Alexej Jerschow)的一次电话会议上产生的。他们开发了一个概念，并在两个小组的密切合作下，在美因茨进行了相关的实验。
“我们的技术在本质上与磁共振成像相同，但更简单，因为我们使用原子磁强计，”Wickenbrock说，他是调查小组的一员。原子磁强计是光泵磁强计，它使用气态原子作为探测磁场的探针。它们在商业上是可获得的，并被用于工业应用和基础研究。Budker的组织在一起进行,他也开发自己的先进的磁传感器,使用这些原子磁力仪在物理学基础研究,如在寻找暗物质和试图解决谜题,为什么物质和反物质宇宙大爆炸后没有立即彼此湮灭。
简单的方法可以实现快速、高通量的测量
在电池测量的情况下，电池被放置在背景磁场中。电池改变了背景磁场，这种变化可以用原子磁强计来测量。“这个变化给我们提供了关于电池电量状态、电池剩余电量以及可能损坏的信息，”Wickenbrock补充道。“在我们看来，这个过程很快，可以很容易地集成到生产过程中。”电子烟爆炸造成严重伤害的不断报道，以及对在飞机上携带某些类型的手机的限制，表明有必要检测电池的缺陷。
“这项技术的诊断能力在细胞研究、质量控制或操作过程中很有前景，”作者在最近的一篇文章中写道PNAS纸。去年夏天，同一工作组组织了两项有关应用原子和核物理的活动，有国际高级别参与。来自世界各地的约200名研究人员解决了当前的原子磁力测量和其他形式的量子测量技术的问题。
来源:https://www.uni-mainz.de/eng/