Introduction
锂离子电池代表有希望的来源以满足能量存储装置1-4的不断增加的要求。在LIBS能力的改善,不仅提高了有效程型电动车5,6,同时也通过降低放电深度,这反过来又增加LIBS的可行性在电网储能应用7使用改善他们的循环寿命。
最初用于助听器在1970 8,今天硬币电池通常用在新的和现有的电极材料的开发和评价。作为最小形式因子的电池中的一个,这些细胞代表一个简单而有效的方式,以在学术研究设置创建电池。典型的锂离子电池包括一阴极,阳极,集流器,以及防止在阳极和阴极的短路的多孔隔板。在一个锂离子电池的操作中,io的纳秒和电子是移动的。在放电过程中,离子从通过多孔分离器的负电极(阳极)并进入正电极,或阴极行进。同时,电子通过集电体行进,穿过外部电路,最后用在阴极侧的离子重组。为了减少与离子和电子转移相关联的任何的电阻,该组件需要正确地定向 - 的距离离子行程应最小。通常,这些部件被组合一个“夹层”结构。在电动汽车,移动电话,和消费电子产品的电池包括被螺旋缠绕或折叠,根据电池的形状因数大三明治。这些类型的细胞可以是非常困难的,而不会产生高的成本来制造在小范围。然而,在纽扣电池有细胞内只有一个三明治。虽然专门的设备仍然是必要的,以建立电极我 Ñ硬币电池,细胞本身可用手快速组装并密封在一个受控制的环境。
电池的性能,而不管类型的,依赖于形成的正,负电极,电解液的选择,和小区架构4,9-13的材料。一个典型的LIB电极由含Li的活性物质,导电助剂,聚合物粘合剂,以及填充有电解质的空隙空间的组合。电极的处理可以组织成五个主要步骤:干燥粉末的混合,湿式混合,衬底准备,薄膜应用,和干燥 - 即常很少关注的工序。当生产使用这些处理工序中的电极,最终目标是实现一个均匀的电极膜构成的活性物质,导电助剂,粘合剂的。此均匀分布是LIBS 14-18的最佳性能是至关重要的。
NT“>该指南表示在得克萨斯州A&M在能源和运输科学实验室(ETSL)和得克萨斯州立大学用于制造纽扣电池为新的和现有的电极材料评价的步骤。除了发现记录在许多来源的基本步骤,我们包括我们自己的专业知识在关键的步骤,并指出,经常被冷落的类似的方法文件和许多出版物的重要细节。此外,在我们的实验室中使用的主要物理和电化学方法(恒电流循环和电化学阻抗谱(EIS))在被阐明。Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
注意应在使用任何溶剂,试剂,或干在这个协议中使用的粉末行使。阅读所有MSDS表,并采取相应的安全措施。标准的安全装备,包括手套,防护眼镜和白大褂。
1.阴极的制备
注意:阴极制造过程的示意概示于图1。
在ETSL创建阴极用的步骤图1.示意图概述。主要工艺包括制备和电极浆料浇铸到一个清洁的铝基材,接着在电极片和掺入硬币电池的干燥。 请按此查看大图已经rsion这个数字。
- 铝基准备
- 切4.5“12”的15微米厚的铝(Al)使用切纸机或剪刀箔片。
- 喷干净的塑料板的表面上的丙酮坚持箔到板上,然后将金属箔片到电路板上。
- 喷洒丙酮的大方量的箔的表面上,并开始擦洗用苏格兰垫与小半圆运动的整个表面。喷雾额外的丙酮在表面上,并擦拭残留物用纸巾。
- 重复步骤1.1.2-1.1.3的相对侧,然后再次重复用于铸造侧。
- 洗涤蚀刻铝片与去离子(DI)水铸件侧第一,然后翻转并重复相反的一侧。再擦洗的Al箔作为DI水显示器润湿性差的表面,并且不流断片的表面而不形成液滴。重复用异丙醇漂洗醇。
- 传输2纸巾之间的清洗铝板,并允许干燥约20两个平坦平面和纸巾之间在压缩下分钟。
- 浆料制备
- 选择基于所述电极片的所需组成的活性物质,导电助剂和粘合剂的重量。选择的1.25 g的总干粉末重量,用70%(重量)锂-锰-钴氧化物,的LiNi 1/3 1/3锰钴1/3 O 2(NMC,活性物质),20重量%碳黑(导电添加剂)和10%聚偏二氟乙烯(PVDF,粘合剂)。
- 量出0.875克NMC和0.25g炭黑和地到玛瑙研钵和研杵。轻轻混合材料一起无需研磨。后的混合物开始形成,轧机由手在研钵和杵3-5分钟,直到形成均匀的粉末目视观察。
- 传送该混合粉末到一次性混合管用一张称量纸。加16个玻璃球(直径6毫米)对粉末,沿着5.5毫升1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),非水溶剂中。
- 将一次性管到管驱动站锁定到位。打开驱动器,并慢慢增加的最大速度。允许内容物混合15分钟。
- 添加1.25克10%的PVDF的NMP溶液直接向管。将管放回驱动,并允许混合8分钟,之后在1.2.4相同的过程。如果管被允许铸件(以下)之前坐超过5分钟,混合内容物额外的15分钟。
- 铸造和干燥
- 清洁自动薄膜涂布器,用异丙醇和纸巾的金属表面上。确保刮刀是干净的,并且被设置为所需的铸造高度(200微米)。
- 敷一层异丙醇到薄膜敷贴的表面上,然后将DRI编铝基材光泽的一面朝下在表面上。压出过量的异丙醇与折叠纸巾,直到所有的皱纹和异丙基被除去。小心避免由牢固地保持基板的酮代替撕开基板。
- 从管驱动器中取出搅拌筒,打开容器。倒在2-3英寸线大约1英寸从衬底的顶部(初始铸件侧)浆料到衬底的表面上。从用干净的金属镊子表中删除任何玻璃球。
- 设置铸造速度20毫米/秒,并激活膜涂布的铸造臂。
- 使用薄的纸板,以确保无皱纹的片材上形成解除从膜涂布器的表面流延电极。
- 允许所述电极片在室温干燥16小时(〜24℃)后,在70℃下干燥〜3小时,或直到片干燥。确保电极是孤立的环境中福我罩或密封腔,防止非均匀的干燥。
- 阴极冲孔
- 放置干燥的电极片上的铝金属的清洁片。取出一个半“打孔并轻轻将其放置到一个均匀的表面片材的区域(边缘,可能会出现不均匀的),慢慢加压,冲头(用手)和”滚动“的压力围绕的边缘冲头,以确保干净的切割。
- (替代)剪下利用代替人工冲压的精确圆盘铣刀的电极盘。
- 从与清洗,塑料钳片材中取出电极,将其放入一个小瓶标记,与电极表面朝上。重复两次。
- (可选)将穿孔电极到实验室新闻的表面。应用约4兆帕(最优化的压力将根据按不同而有所不同)的压力。重复其余的电极。
- 将小瓶中VACU嗯烘箱,并允许电极以进一步干燥,在120℃下以-0.1兆帕12小时以除去任何剩余的水分。后,取出电极和内部0.0001克衡量他们。
- 打开手套箱的前室,然后将瓶子放在托盘上。关闭室门,保证密封用两个手指收紧前厅孵化。
- 把真空下降到-0.1兆帕,然后填充氩气。重复这一过程1-2次,这取决于运入手套箱的样品。
2.阳极板的完整细胞
- 重复部分1不同的是使用9微米厚的铜箔作为基材,代替铝箔。片材的组合物可被改变以适合特定需求。
3.纽扣电池预装配
注意:在一个手套箱内的惰性(氩)环境下进行硬币电池的构造。 Ë的Xtreme一定要小心,以最小化内部环境与外部气氛的暴露。与手套箱内急剧材料的工作应尽可能最小化。作为一般规则,在手套箱内的任务应该比该任务将被外执行的速度的3倍以上。手套也应穿在手套箱手套不同的物质工作时,尽量减少曝光。
注意:需要的硬币电池的结构的部件,包括帽,外壳,波形弹簧,垫圈,垫片,锂色带,电解质和其余如塑料镊子(对于元件放置)工具包含一个充满氩气的手套箱内与O 2和H 2 O水平保持在低于每百万0.5份。插入到手套箱(包括无绒任务湿巾)的所有组件应加热O / N在真空烘箱中在120℃下以-0.1兆帕的压力,以消除任何湿气。
- 反电极制备
- 内手套箱,从密封容器中取出锂色带(0.75毫米厚)和推出的部分到塑料块的表面上。用剃刀刀片,小心刮掉从箔表面的任何黑色的氧化。格外小心,避免切割手套。
- 以9/16“打孔和切出一盘锂带的,用手指(从锂手套箱内分隔的橡胶手套)或其他钝的工具来推动锂盘出了一拳。
- 取一0.5mm厚隔板和锂盘轻轻应用于手指之间的表面。确保锂光盘粘附到隔离物的中心,是平坦 - 不平坦表面可能导致不均匀的电流分布。
- 电解液制备
- 存储所选择的电解质(在此情况下的1M的LiPF 6的EC / DEC 1:1体积)与在手套箱在任何时候都在铝容器中,作为电解质是光敏的。
- 除去少量从源容器电解质到工作容器。
- Celgard公司分离制备
- 放置的打印纸折叠片材之间的分隔膜的薄片。放置折叠的纸张和膜在铝金属片。
- 广场上打孔顶部的缓冲层,并用锤子猛击了3/4“直径分离膜。
- 转移冲孔分离盘成利用在1.4.6-1.4.7中概述的程序手套箱。
注:建议执行此步骤散装以避免冲出来单独分隔每个纽扣电池正在建设中。
4.纽扣电池组件
注意:所述硬币电池的结构示于图2。
图2.钮扣电池组件中的单元格中显示,为了安置。阴极安置其次是分隔符,垫圈,对电极和波形弹簧,然后密封电池。 请点击此处查看该图的放大版本。 。
- 打开室内接待室的门。前厅到手套箱内拉的所有组件和重新密封室内接待室的门。
- 将一个纽扣电池的情况下进入一个小权衡船。将阴极到硬币电池外壳的中心。适用电解质1-2〜30微升滴在电极的中心,并应用1滴上的情况下的边缘的相对侧。
- 放置在单个¾“分离器到电极的表面上。力指出,成为用一对镊子的平坦边缘捕获任何气泡,并重新中心阴极由唇抓住的情况下,并轻轻拍打电极到位。应用附加的1-2滴电解质,以允许所述电极的更好的运动,如果它坚持其原来的位置。
- 将垫片成的情况下,用平面朝下和唇面朝上。通过举起到光之前元插入确认衬垫的取向。
- 适用电解质2-3〜30微升液滴到小区的中心,并把准备好的反电极上的中心与锂朝下。将波形弹簧上的中心电极之上。
- 填充单元格的边缘(〜0.7mL)中的电解质,直到它形成了一个弧形,凸弯月形,涵盖大部分的波形弹簧表面。
- 小心地将纽扣电池盖在电池使用的T顶部他用镊子按住垂直居中在单元格中的上限。小心中心盖,以避免电解质丧失过多。
- 向下按压帽(用手),直到它设置成密封垫的唇。细胞转移到卷曲,并确保该单元被集中在压接模具的槽。压接小区的〜6.2兆帕(900磅),并释放压力。
- 拆除压接器(手动)细胞,并清理任何多余的电解质。重复步骤4.2- 4.9,直到所有所需的细胞构造。清理溢出的电解液,将垃圾变成一个合适的容器。转移单元出来的手套箱,并贴上标签。
5.电化学评定
- 清洗过的细胞连接到电池循环仪。确保端子通过测量开路电位正确连接。如果不是正,反转的连接。
- 计算基于所述干燥ELEC的重量所需的电流处接上的铝基板中,铝,重量的活性物质的百分比的已知质量,以及所使用的活性物质的额定容量具体的表面上。
- 与测量电极质量0.0090克中,0.0054克铝盘的质量,以及155毫安时/ g的额定容量,确定所需的电流(0.0090克 - 0.0054克)×0.70×155毫安时/ G = 0.3906毫安。对于放电所需完全放电中1小时(1C)电解槽的电流,施加的电流为0.3906毫安。
- 上设置循环仪的时间表进行充电/ 4倍的速率/ C为10(恒电流,恒电流)的4.2 V和2.8V。周期单元中的上,下电压电平之间的单元放电。然后,在C / 10的电池充电一次。
- 经过5 个 C / 10充电,请从循环仪细胞(如有必要)和细胞上进行电化学阻抗谱19(EIS),休息1小时后。放置电池背在循环仪放电C / 10日。休息1小时后执行EIS一次。
- 将细胞放回循环仪和循环的细胞5次,在C / 5,C,2C,5C和10C的速率,然后用100 1C循环。
- 通过以mAh容量除以活性物质存在于所述阴极的质量决定了细胞在每个C-速率的比容量。由最后5 1C的平均周期比容量除以第5 1C的平均周期比容量计算容量保持率。
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Representative Results
一个正常投电极片应该会出现均匀的表面外观,妥善坚持集。典型地剥落的电极片的被衬底的任一差蚀刻,或具有至少的NMP在初始混合阶段引起的。可替代地,过多的NMP可以使片材显示较高的孔隙度,这是不可取的。最后,一个第三图案可在电极表面上,在那里汇集似乎发生被观察到。相互作用与室(湿度,温度,和任何空气运动)的环境条件针对此行为的最可能的原因。在通风橱内的隔离可以防止这种行为。这些方案可以看出,在图3中 。
纽扣电池应出现如图4,具有无断边。当电池没有正确密封,暴露于大气压osphere将引起锂,这将导致细胞以弹开的肿胀。另外,也可以压接时粉碎细胞。为了防止这种情况的压接压力需要为选定的夹紧器和电池组件进行优化。
扫描型电子显微镜在电极表面的(SEM)成像(图5)揭示了在纽扣电池的结构利用的阴极的复杂性。示出的大颗粒是活性物质。剩余的材料是PVDF和炭黑的组合。
结构本身是随机的,但是适当的处理影响粒子的片材中的分布。干燥可引起粘合剂和导电添加剂,可以电池性能产生不利影响的不良分布。 如图 6中所示的代表性的循环的结果为一个片被干燥过快并且被正确地干燥利用两阶段过程呈现的片材。
这种循环的数据允许我们查看性能(在特定的能力方面)的细胞以不同的速率,并且使我们能够扩展循环后看容量保持率。放电曲线,如在图7中所示可以使用以查看细胞,这被确定为放电曲线下方的区域的特定能量。
在EIS数据对于所考虑的细胞可用于进一步表征细胞。代表性的EIS光谱可以看出,在图8中 。
当比较的EIS光谱,两个主要的组件(为一个放电电池)是第(i)高频半圆,和(ii)所述低频尾巴。尾部的斜率表明抵抗由于扩散,且半圆表示数电阻由于电荷转移电阻等几个贡献的,根据不同的频率范围。在不同的干燥电极的情况下,迅速干燥片具有较大的半径,表示更高的电荷转移电阻。
是为孔隙度和电极厚度的影响的代表性结果另外下面,如图9所示。
更薄的片允许更短的扩散距离,孔隙率可以被优化,以额外地允许更有效的传输。这一点很重要,但是,要认识到,这些参数不是绝对的,因为权衡将存在19,20。浇铸厚度,淤浆的粘度和组成,和压延所有的程度对一个片材的孔隙率和厚度有直接影响。因此,通过仔细MANIPulating本文档中所述的步骤,微结构特性可被控制。
图3.电极板:(A)与过少的NMP,(B)的太多的NMP,和(C)具有非均匀的干燥 。每个条件导致差的机械稳定性和电化学性能降低的结果。典型地剥落的电极片是由衬底的任差蚀刻,或具有至少的NMP在初始混合步骤(a)。可替代地,过多的NMP可以使片材显示较高的孔隙度,这是不可取的(b)中。最后,一个不均匀的表面可出现即干燥(c)在外观与材料共享相似。 请点击此处查看该图的放大版本。
图4. 钮扣电池已被正确压接(左)和不当卷曲(右)。压接后的卷曲不当细胞会明显地打开或能流行在几个小时后。 请点击此处查看该图的放大版本。 。
未压延NMC阴极的表面的 图5 的SEM图像。活性物质(NMC)可以被看作是大球形颗粒(〜10微米直径)与粘结剂/添加剂(PVDF /炭黑)复合包围活性物质粒子。规模为左图像为50μm,并且是右是10微米。 请点击此处查看该图的放大版本。
示 图6. 自行车数据干燥太快(不正确)的电极,利用两个阶段的干燥率较低。细胞的比容量在C / 10,C / 5,C,2C,5C的速率,并10C随后长期循环以1C。将细胞循环在RT(〜22℃)的细胞组成的NMC的 - 与在该协议中所描绘的材料载荷李细胞。 C-率相对于管理卡的额定容量确定,大约150毫安时/克请点击此处查看该图的放大版本。
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图中所示 为干燥太快(不正确)的电极,利用两个阶段的干燥率较低 7. 放电曲线。示于图1C和5C的速率的放电曲线。该电池的比能量可以被确定为放电曲线下方的区域。 请点击此处查看该图的放大版本。
图8. 实施例的EIS频谱的1兆赫至100兆赫。数据的扫描频率范围 的第5次的C / 10放电为在图 7和8提出的相同的情况下后示出。e.jpg“目标=”_空白“>点击此处查看该图的放大版本。
电极厚度(A)和孔隙率(B)对放电性能图9的影响。这些参数都可以通过控制这种技术讨论的步骤(压延,铸造厚度,泥浆粘度等)进行修改。 请点击此处查看该图的放大版本。
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Discussion
湿混级的优化是至关重要的浆料粘度和涂布能力,这会影响该电极的均匀性和粘附性。这里的高剪切混合方法被利用,其中,溶剂,添加剂,粘合剂,和活性物质混合在一起利用玻璃球存在于小瓶的动力学运动。该混合技术提供的更快速混合倍的益处相比,磁力搅拌器方法。除此之外,这种高剪切混合允许更粘性的溶液,以得到有效的混合,并提供必要的混合更困难的粘合剂的能量,如在水中的黄原胶。作为混合的研磨性质可引起玻璃的杂质混入该电极浆料,用玻璃球应被丢弃,以便尽量减少这种影响。所需的玻璃球的最小量依赖于小瓶中的组分的混合能力。然而,上限存在由于浆料的损失涂覆混合后的玻璃球。过少的浆料或过多的球,它不会是可能提取足够的电极浆料投电极的。所需的NMP量基于存在于该干混合物21的粒子的总表面积。例如,如果组件的所需的干重量比调节为包括10%的炭黑,而不是20%(含80%NMC和10%的PVDF),将需要的NMP一显著较低量:2.0毫升(用干燥粉末1克质量)。此外,具有94%的活性材料,3%导电添加剂和3%的粘合剂组合物,1.5毫升NMP是必须的(再次用1g干燥粉末质量)。这主要归功于这一事实,即炭黑的布鲁诺尔 - 埃米特 - 特勒(BET)表面积比所述其余组分的高得多。因此,在初始混合阶段的适当的溶剂含量的测定,必须用新的期望的片共工作时要仔细确定mpositions。本文所提到的组成理想的观察粘度为0.11帕·秒。应当指出的是所用电极片的组合物应调整以适应特定的需要和使用的材料的性能。通常,较高的活性物质含量用于降低在电极的非活性材料的量。然而,在电池性能以增加的速率方面存在折衷。
即使采用了完善的浆液,可以得到一个坏电极片由于粘附到集电器。在制造过程中,在铝箔上涂有一层薄薄的油,以防止自粘结轧制材料时。如果没有正确清洗,这剩余的残渣会降低电极粘。期间清洗,额外重点应采取努力确保电极基板的清洁度。在其中片材被清洁的顺序(铸造侧,然后按钮侧,其次浇铸)是为了确保浇铸表面是尽可能干净。应注意,以用纸巾是足够软(和足够自由皮棉),使得集电体的表面也不会变形并保持自由表面凹入的。 在图3A中显示的电极剥落代表从利用一个不正确清洗衬底所得的粘附。这可能发生从没有擦洗足够(和因此导致的润湿性差)或擦洗太硬(其可导致衬底表面的肉眼可见的点蚀)。这里使用的蚀刻方法是足够用于与所使用的非水溶剂和粘合剂良好的附着力。不同的粘合剂和溶剂可能需要替代的方法来实现粘合性,如电晕放电或集电体的预先热处理。例如,虽然DI水的流动在电极的表面上以最小的衰退和低的湿廷角表示足够的铸造表面,所提供的可润湿性是不够的水溶液处理。
这往往很少关注一个步骤是焊条烘干。此处的细胞的最终显微组织被设定为在溶剂蒸发。移动电极成分(粘合剂和添加剂)的垂直移动可引起这些材料的垂直分布来开发22。在实践中,从电极表面导致在浓粘合剂(存在于溶剂中的液体溶液)和碳的沉积(导电助剂)在电极表面上的溶剂的快速蒸发。虽然这种效应发生在任何的干燥速度,以更高的速率没有足够的时间对这些组件经由扩散的重新分配。两阶段的干燥过程允许自由溶剂的均匀蒸发,随后的溶剂烘箱中截留的微观结构内的蒸发干燥阶段。
当构造的硬币电池,必须小心,以确保阳极和阴极仔细在细胞内对齐。这里,一个稍大直径阳极被利用来允许误差的放置一个余量。细胞内的隔板和波形弹簧用于增加内部组件的厚度,例如,一个完整的电路形成。还以这个电路是至关重要的电解质,通过该锂离子行进。用给定的形状因子在细胞内存在大量的空的空间。因此,它能够具有在细胞内的电解质存在的不均匀量。充分浸泡细胞保证没有或最小口袋氩存在能够打乱电解质的分布在夹层。
期间电化学表征,无论是恒电流(这是这里使用的)或恒电位循环可以被利用。期间恒电流充电/放电的真正水流核苷酸被保持恒定,并且小区被视为充电或到达上限或下限的潜在限制后排出。这种潜在的限制是依赖于使用的活性物质。充电或放电的活性物质以外这些限制可导致降解。期间电位充电/放电的电压被保持恒定,而电流变化。电位循环的一个缺点是脱落到下限所需的当前的额外时间。这与所希望的循环率将需要根据所使用的所希望的信息和材料进行配置。这里列出的协议是一个通用的协议,但可能无法满足所有的需求。
该技术提供了以精确控制的方式建立电极板和硬币电池的适合于在学术或工业研究设置重放的方法。这种技术的基本原理可以用作基础FOř创建电极板为更大的电池形状因子,水法工艺,并且各种细胞化学和组合物中,尽管使用了特定的阶段,可能需要进行优化。这种技术仅限于创建定制的电极(正或负)的其中的材料的最终分布(虽然域内或许制服)是随机的。此外,创作细胞具有较大的形状因子将要求修改制造的电极尺寸(较大浇铸片材)以及所使用的细胞成分。
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Acknowledgments
这项工作是由得克萨斯州A与M大学教师科研启动资助(慕克吉)和德克萨斯州立大学启动资金(罗德)资助。
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
LiNiMNCoO2 (NMC, 1:1:1) | Targray | PLB-H1 | |
CNERGY Super C-65 | Timcal | ||
Polyvinylidene Difluoride (PVDF) | Kynar | Flex 2801 | |
1-Methyl-2-pyrrolidinone anhydrous, 99.5% NMP | Sigma-Aldrich | 328634 | |
1.0 M LiPF6 in EC/DEC (1:1 by vol) | BASF | 50316366 | |
Celgard 2500 Separator | MTI | EQ-bsf-0025-60C | 25 μm thick; Polypropylene |
Aluminum Foil | MTI | EQ-bcaf-15u-280 | |
Lithium Ribbon | Sigma Aldrich | 320080 | 0.75 mm thickness |
2-Propanol, ACS reagent, ≥99.5% | Sigma Aldrich | 190764 | |
Acetone, ACS reagent, ≥99.5% | Sigma Aldrich | 179124 | |
Stainless Steel CR2032 Coin Cell Kit | Pred Materials | case, cap, and PP gasket | |
Stainless Steel Spacer | Pred Materials | 15.5 mm diameter x 0.5 mm thickness | |
Stainless Steel Wave Spring | Pred Materials | 15 mm diameter x 1.4 mm height | |
Analytical Scale | Ohaus | Adventurer AX | |
Agate Mortar and Pestle | VWR | 89037-492 | 5 inch diameter |
Tube Drive | IKA | 3645000 | |
20 ml Stirring Tube | IKA | 3703000 | |
Glass balls | McMaster-Carr | 8996K25 | 6 mm diameter |
Automatic Film Applicator | Elcometer | K4340M10- | |
Doctor Blade | Elcometer | K0003580M005 | |
Die Set | Mayhew | 66000 | |
Vacuum Oven | MTI | ||
Vacuum Pump | MTI | ||
Laboratory Press | MTI | YLJ-12 | |
Hydraulic Crimper | MTI | MSK-110 | |
Glovebox | MBraun | LABstar | |
Battery Cycler | Arbin Instruments | BT2000 | |
Potentiostat/Galvanostat/EIS | Biologic | VMP3 |
References
- Wagner, R., Preschitschek, N., Passerini, S., Leker, J., Winter, M. Current research trends and prospects among the various materials and designs used in lithium-based batteries. J Appl Electrochem. 43, 481-496 (2013).
- Whittingham, M. S. Lithium batteries and cathode materials. Chem Rev. 104, 4271-4301 (2004).
- Ellis, B. L., Lee, K. T., Nazar, L. F. Positive Electrode Materials for Li-Ion and Li-Batteries. Chem Mater. 22, 691-714 (2010).
- Tarascon, J. M., Armand, M. Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries. Nature. 414, 359-367 (2001).
- Smith, K., Wang, C. Y. Power and thermal characterization of a lithium-ion battery pack for hybrid-electric vehicles. J Power Sources. 160, 662-673 (2006).
- Lu, L. G., Han, X. B., Li, J. Q., Hua, J. F., Ouyang, M. G. A review on the key issues for lithium-ion battery management in electric vehicles. J Power Sources. 226, 272-288 (2013).
- Dunn, B., Kamath, H., Tarascon, J. M. Electrical Energy Storage for the Grid: A Battery of Choices. Science. 334, 928-935 (2011).
- Esb Inc. Button Cell battery. US patent. Cich, E. R. , US3655452 A (1972).
- Elul, S., Cohen, Y., Aurbach, D. The influence of geometry in 2D simulation on the charge/discharge processes in Li-ion batteries. J Electroanal Chem. 682, 53-65 (2012).
- Buqa, H., Goers, D., Holzapfel, M., Spahr, M. E., Novak, P. High rate capability of graphite negative electrodes for lithium-ion batteries. J Electrochem Soc. 152, A474-A481 (2005).
- Chen, Y. H., Wang, C. W., Zhang, X., Sastry, A. M. Porous cathode optimization for lithium cells: Ionic and electronic conductivity, capacity, and selection of materials. J Power Sources. 195, 2851-2862 (2010).
- Arora, P., Doyle, M., Gozdz, A. S., White, R. E., Newman, J. Comparison between computer simulations and experimental data for high-rate discharges of plastic lithium-ion batteries. J Power Sources. 88, 219-231 (2000).
- Dillon, S. J., Sun, K. Microstructural design considerations for Li-ion battery systems. Curr Opin Solid St M. 16, 153-162 (2012).
- Harris, S. J., Lu, P. Effects of Inhomogeneities-Nanoscale to Mesoscale-on the Durability of Li-Ion Batteries. J Phys Chem C. 117, 6481-6492 (2013).
- Liu, G., Zheng, H., Song, X., Battaglia, V. S. Particles and Polymer Binder Interaction: A Controlling Factor in Lithium-Ion Electrode Performance. J Electrochem Soc. 159, A214-A221 (2012).
- Zheng, H. H., Yang, R. Z., Liu, G., Song, X. Y., Battaglia, V. S. Cooperation between Active Material, Polymeric Binder and Conductive Carbon Additive in Lithium Ion Battery Cathode. J Phys Chem C. 116, 4875-4882 (2012).
- Liu, Z. X., Battaglia, V., Mukherjee, P. P. Mesoscale Elucidation of the Influence of Mixing Sequence in Electrode Processing. Langmuir. 30, 15102-15113 (2014).
- Liu, Z. X., Mukherjee, P. P. Microstructure Evolution in Lithium-Ion Battery Electrode Processing. J Electrochem Soc. 161, E3248-E3258 (2014).
- Zheng, H. H., Tan, L., Liu, G., Song, X. Y., Battaglia, V. S. Calendering effects on the physical and electrochemical properties of Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O-2 cathode. J Power Sources. 208, 52-57 (2012).
- Zheng, H. H., Li, J., Song, X. Y., Liu, G., Battaglia, V. S. A comprehensive understanding of electrode thickness effects on the electrochemical performances of Li-ion battery cathodes. Electrochim Acta. 71, 258-265 (2012).
- Marks, T., Trussler, S., Smith, A. J., Xiong, D. J., Dahn, J. R. A Guide to Li-Ion Coin-Cell Electrode Making for Academic Researchers. J Electrochem Soc. 158, A51-A58 (2011).
- Li, C. C., Wang, Y. W. Binder Distributions in Water-Based and Organic-Based LiCoO2 Electrode Sheets and Their Effects on Cell Performance. J Electrochem Soc. 158, A1361-A1370 (2011).