散裂中子源：窥探物质结构的“超级显微镜”(2)

锂也是原子序数较小的元素，用同步辐射光源难以看到锂在材料微观结构中的位置。目前，大幅度提高锂电池的性能是电动汽车推广的关键，而散裂中子源就是研究锂电池的利器。科研人员可以将锂电池连同模拟充放电过程的设备放入中子散射谱仪，实时地原位测量在几百次充放电的过程中，锂电池各个部分微观结构的变化，构建结构—性能关系，为改进和优化锂电池的设计提供关键数据。

梁天骄说，科研中需要研究样品在多种环境条件下的状态，既要研究它在常温常压下的情况，更希望了解它在不同温度、压力、电场、磁场以及原位等条件下的变化，这就需要把样品放到提供环境条件的设备里。中子穿透能力极强，科研人员能够开展多种环境条件下的实验。

助推粤港澳大湾区建设国际科技创新中心

“自去年秋天CSNS正式运行以来，我们全面推进装置的开放共享，吸引了国内外大量的科研与工业用户开展实验研究，助推了粤港澳大湾区国际科技创新中心的建设。CSNS的优异特性，使它在材料学、生命科学、物理、化学化工、资源环境、新能源等诸多领域具有广泛应用前景。这就为国内外特别是粤港澳大湾区的科技及产业发展创造了良好条件。”中科院高能物理所东莞分部主任陈延伟说。

中子对轻原子更敏感的特点，使它在锂电池等的研究中大显身手。

CSNS发表的第一篇用户实验研究成果论文就是有关锂电池的，是由北京大学深圳研究生院、CSNS通用粉末衍射谱仪等相关课题组共同完成，发表在《纳米能源》杂志上。这项研究在锂离子电池正极材料结构特性和形成机理方面取得重要进展。

以前香港学者在一些特别需要中子研究手段的科学问题上，只能远赴重洋做实验，并且实验时间常难以保障，或者仅能采用计算机模拟结合一些常规研究手段。现在他们可以到东莞亲自做中子实验了。

中科院高能物理所东莞分部中子科学部副主任张俊荣说，自CSNS开始运行以来，香港注册用户就占了用户总数的10%左右，在已开展的实验中，香港用户的实验占了14%。

今年2月18日，中共中央、国务院印发了《粤港澳大湾区发展规划纲要》（以下简称《纲要》）。《纲要》指出，粤港澳大湾区的经济发展水平全国领先，产业体系完备，集群优势明显，2017年大湾区经济总量约10万亿元。《纲要》提出，要优化粤港澳大湾区能源结构和布局，建设清洁、低碳、安全、高效的能源供给体系；要强化能源储运体系；要优化制造业布局，提升国家新型工业化产业示范基地发展水平；要加快制造业结构调整。

粤港澳大湾区的诸多发展问题要靠科技解决，而面向应用的CSNS正是为此创建了一个极好的研究平台。