Imaging internal structures in lithium-ion and sodium-ion batteries by neutron and x-ray tomography

M. Yerdauletov; F. Napolskiy; Ch. Daulbayev; K. Nazarov; M. Kenessarin; A. Zhomartova; Zh. Dakhiyev; А. Bekbayev

doi:10.26577/RCPh2025955

Авторлар

M. Yerdauletov Institute of Nuclear Physics, Almaty,Kazakhstan; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia https://orcid.org/0000-0002-9931-9454
F. Napolskiy Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia; Dubna State University, Dubna, Russia https://orcid.org/0000-0002-3857-2050
Ch. Daulbayev Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan https://orcid.org/0000-0002-7860-7799
K. Nazarov Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, 141980, Russia; Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, 050040, Kazakhstan https://orcid.org/0000-0003-4637-2486
M. Kenessarin Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia; Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, Kazakhstan https://orcid.org/0000-0001-5680-0769
A. Zhomartova Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia; Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, 050040, Kazakhstan https://orcid.org/0000-0002-2282-1948
Zh. Dakhiyev Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, Kazakhstan https://orcid.org/0009-0002-5971-6364
А. Bekbayev Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia; Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, Kazakhstan https://orcid.org/0000-0003-4800-357X

DOI:

10.26577/RCPh2025955

Кілт сөздер:

: x-ray tomography, neutron tomography, li-ion and sodium-ion battery

Аңдатпа

Бұл мақалада ССР-Қ реакторындағы TITAN нейтрондық радиографиясы мен томографиялық қондырғысы, сондай-ақ IMAX рентген томографиясы қондырғысы арқылы 2032 және 186 Зерттеу орталығы ұсынған батареяның ішкі құрылымын визуализациялау үшін жасалған нейтрондық және рентгендік томография аралас бұзылмайтын диагностикалық әдістерді қолдану ұсынылады. Дубна мемлекеттік университетіндегі электрохимиялық инженерия. Алынған рентгендік және нейтронды томографиялық мәліметтер базалық материалдардың таралуының біркелкі еместігін, сондай-ақ электродтар мен аккумулятор корпусының арасындағы шекаралардағы төмен және жоғары радиациялық әлсіреу аймақтарын, саңылаулар мен бос орындарды анықтады. Талдау нәтижелері осындай батареяларды өндіру кезінде сапаны бағалау үшін рентгендік және нейтрондық томографияның жоғары тиімділігін көрсетеді. Өткізілген сынақ-демонстрациялық тәжірибелер осы әдістерді біріктіріп қолдану әдістерін жасауға мүмкіндік береді және оларды жаңа аккумуляторлық жүйелерді зерттеу мен әзірлеуде одан әрі пайдалану үшін негіз болады.

Автор өмірбаяндары

M. Yerdauletov, Institute of Nuclear Physics, Almaty,Kazakhstan; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia

Senior researcher, Laboratory of Neutron Physics, Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan;

e-mail: meyir2008@mail.ru
F. Napolskiy, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia; Dubna State University, Dubna, Russia

Researcher, Frank Laboratory of Neutron Physics, Joint Institute of Nuclear Research, Dubna, Russia;
e-mail: philipp.napolsky@gmail.com
Ch. Daulbayev, Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan

Head of laboratory, Laboratory of Electrochemical Energy Conversion and Storage, Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan;
e-mail: ch.daulbayev@inp.kz
K. Nazarov, Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, 141980, Russia; Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, 050040, Kazakhstan

Head of laboratory, Laboratory of neutron physics, Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan;
e-mail: k.nazarov@inp.kz
M. Kenessarin, Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia; Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, Kazakhstan

(corresponding author), Junior researcher, Laboratory of Neutron Physics, Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan, e-mail: muratkenessarin@inp.kz
A. Zhomartova, Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia; Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, 050040, Kazakhstan

Senior Researcher, Laboratory of Neutron Physics, Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan;
e-mail: zhomartova@jinr.ru
Zh. Dakhiyev, Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, Kazakhstan

Master’s student, faculty of physics and technology, Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan
e-mail: volttrone@mail.ru
А. Bekbayev, Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia; Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, Kazakhstan

Deputy chief engineer, WWR-K complex, Institute of Nuclear Physics, Almaty, Kazakhstan
e-mail: a.bekbaye@inp.kz