非破壊でバッテリー内部を解析する新手法(Scientists Develop New Method for Non-destructive Battery Testing)

2026-03-09 ニューヨーク大学 (NYU)

ニューヨーク大学(NYU)の研究チームは、電池の性能と安全性をより正確に評価するための新しいバッテリー試験手法を開発した。従来のバッテリー評価は限られた条件下で行われることが多く、実際の使用環境での挙動を十分に反映できない場合があった。研究では、温度変化や充放電パターンなど実際の運用条件をより現実的に再現する試験方法を提案し、電池の劣化や安全性リスクを早期に把握できる可能性を示した。この手法により、電気自動車や再生可能エネルギー貯蔵システムに用いられるバッテリーの性能評価をより信頼性の高いものにできると期待されている。研究者は、より実用的な試験環境を取り入れることで、電池設計の改良や長寿命化、安全性向上に貢献できると指摘している。

<関連情報>

超低磁場核磁気共鳴法による電池電解質組成の非破壊観察の実現 Enabling nondestructive observation of electrolyte composition in batteries with ultralow-field nuclear magnetic resonance

Anne M. Fabricant, Román Picazo-Frutos, Florin Teleanu, Gregory J. Rees, Raphael Kircher, Mengjiang Lin, William Evans, Paul-Martin Luc, Robert A. House, Peter G. Bruce, Peter Krüger, John W. Blanchard, James Eills, Kirill F. Sheberstov, Rainer Körber, Dmitry Budker, Danila A. Barskiy and Alexej Jerschow
Chemical Science  Published:29 Jan 2026
DOI:https://doi.org/10.1039/D5SC04419G

非破壊でバッテリー内部を解析する新手法(Scientists Develop New Method for Non-destructive Battery Testing)

Abstract

Rechargeable batteries represent a key transformative technology for electric vehicles, portable electronics, and renewable energy. Yet, there are few nondestructive diagnostic techniques compatible with realistic commercial cell enclosures. Many battery failures result from the loss or chemical degradation of the electrolyte. In this work, we present measurements through battery enclosures that allow quantification of electrolyte amount and composition. The study employs instrumentation and techniques developed in the context of zero-to-ultralow-field nuclear magnetic resonance (ZULF NMR), with quantum magnetometers as the detection elements (atomic optically pumped magnetometers, OPMs, and superconducting quantum interference devices, SQUIDs, used in this work). In contrast to conventional NMR methodology, which suffers from skin-depth limitations, the reduced resonance frequencies in ZULF NMR make battery housing and electrodes transparent to the electromagnetic fields involved. As demonstrated here through simulation and experiment, both the solvent and lithium-salt components of the electrolyte (lithium hexafluorophosphate, LiPF6) signature can be quantified using our techniques. Further, we show that the ZULF-NMR apparatus and technique are compatible with measurements of pouch-cell batteries.

0402電気応用
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