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申请/专利权人：中国科学院物理研究所
摘要：本发明涉及一种基于金刚石NV色心的电池性能测试系统和测试方法,测试系统包括：电池测试装置和NV色心探测装置；电池测试装置用于对电池进行电化学测试并且调控电池充放电过程中所感受到的磁场、温度、压强等环境变量；NV色心探测装置包括：待测电池容置器、光信号激发设备、磁共振调控设备和光信号收集处理设备。电池电化学反应带来的物理和化学性质变化会影响NV色心的自旋量子态，进而引起NV荧光性质的变化。通过记录分析充放电过程中电池内部或近邻NV色心的光探磁共振信号，结合外场调控参数的控制，可定量获得电池的物化性质。本发明可实现电池内部或近邻磁场、温度、压强等参数的空间分辨成像，以及监测其随时间演化过程。
主权项：1.一种基于金刚石NV色心的电池性能测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：电池测试装置和NV色心探测装置；所述NV色心探测装置包括：待测电池容置器、光信号激发设备、磁共振调控设备、光信号收集和信号处理设备；所述待测电池容置器用于容置含NV色心的电池；所述NV色心位于所述电池的活性材料中或所述电池的电池壳外；所述光信号激发设备用于发射特定波长范围的光源激发所述NV色心，获得NV荧光；所述磁共振调控设备用于输出磁共振调控信号；所述磁共振调控设备包括：射频设备、微波设备、磁场设备中的至少一种；所述磁共振调控信号包括射频、微波或磁场中的至少一种信号；在所述磁共振调控设备输出的已知所述磁共振调控信号的作用下，所述电池的活性材料或界面电解液的物理性质和或化学性质发生变化，影响所述金刚石NV色心的自旋量子态，进而改变所述NV色心荧光的信号强度，通过所述光信号收集设备采集所述NV荧光的信号强度的变化值；所述电池测试装置用于对所述含NV色心的电池进行电化学测试，并调控和测量所述含NV色心的电池在充放电过程中的环境变量；所述环境变量包括：磁场、温度、压强中的至少一种环境变量；根据所述NV荧光的信号强度、所述磁共振调控信号、所述环境变量、和所述电化学测试的数据绘制分析图。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国科学院物理研究所 一种基于金刚石NV色心的电池性能测试系统和测试方法
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