مقالة منهجية

في الموقع إشارة Lithiated القطب: التصميم الكهربائي أربعة للتحليل الطيفي مقاومة أوبيراندو

DOI:

10.3791/57375

⸱

سبتمبر 12, 2018

 ,  , 
1Chemical Sciences and Engineering Division, Argonne National Laboratory

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

إدراج مرجع كهربائي في بطارية ليثيوم أيون يوفر معلومات قيمة لتوضيح آليات تدهور في الفولتية العالية. في هذه المقالة، نحن نقدم تصميم الخليوي الذي يستوعب أقطاب مرجعية متعددة، جنبا إلى جنب مع خطوات الجمعية لضمان أقصى قدر من الدقة في البيانات التي تم الحصول عليها في القياسات الكهروكيميائية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

توسيع نطاق الجهد التشغيل نتائج بطاريات ليثيوم أيون في ناتج الطاقة أعلى من هذه الأجهزة. الفولتية العالية، ومع ذلك، قد يؤدي أو التعجيل بعمليات متعددة مسؤولة عن اضمحلال الأداء طويل الأجل. نظراً لتعقد العمليات الفيزيائية التي تحدث داخل الخلية، كثيرا ما تحدي للتوصل إلى فهم كامل للأسباب الجذرية لتدهور الأداء هذه. وتنشأ هذه الصعوبة في الجزء من حقيقة أن أي قياس البطارية الكهروكيميائية سيعود مساهمات جميع العناصر مجتمعة في الخلية. التأسيس القطب مرجع يمكن أن يحل جزءا من المشكلة، كما أنه يسمح للتفاعلات الكهروكيميائية الكاثود والانود سبر يكون فردياً. على سبيل المثال، يمكن أن تشير إلى اختلاف في نطاق الجهد ذوي الخبرة بالكاثود، تعديلات في بركة أيونات الليثيوم cyclable بالكامل-الخلية. يمكن أيضا رصد تطور الهيكلية من إينتيرفاسيس العديدة الموجودة في البطارية، عن طريق قياس مساهمات كل قطب كهربائي لمقاومة الخلية عموما. مثل هذه ثروة معلومات يزيد من نطاق التحليل التشخيصي في بطاريات ليثيوم أيون ويوفر مدخلاً قيماً للاستغلال الأمثل لمكونات الخلايا الفردية. في هذا العمل، ونحن نقدم تصميم اختبار خلية قادرة على استيعاب أقطاب مرجعية متعددة، وهذا أقطاب المرجعية المناسبة لكل نوع محدد من القياس، التي تفصل الجمعية عملية بغية تحقيق أقصى قدر من الدقة من النتائج التجريبية.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الطلب لارتفاع كثافة الطاقة من بطاريات ليثيوم أيون (LIBs) يقود الأبحاث نحو فهم العوامل الأساسية التي تحد من لي أيون خلية الأداء1. تشغيل الجهد العالي من الخلايا التي تحتوي على جيل جديد من الطبقات الانتقالية معدن أكسيد الزركونيم واقطاب الغرافيت والكربونات العضوية الشوارد يرتبط مع عدة ردود فعل الطفيلية2،3. بعض ردود الفعل هذه تستهلك لي-أيون المخزون، وكثيراً ما يؤدي إلى ظهور مقاومة كبيرة من الخلية4،5،،من67. خسارة لي أيون ينتج أيضا تحولاً صافياً من الإمكانات السطحي من أقطاب. رصد تغيرات الجهد على قطب فردية في خلية كاملة مقابل قطب إشارة (RE) يمكن أن يؤديها في التجارية 3-قطب الخلية التصاميم8،9،،من1011 , 12 , 13 , 14-المعلومات المتعلقة بالتشكيلات الجانبية للجهد ومقاومة التغييرات على أقطاب فردية تعزز فهم أعمق لآليات تدهور الأساسية ليب. التقليدية 3-القطب الخلايا تحتوي على معدن لي وصفها قطب مرجعية، مما يسهل فهم متميزة للعمليات الكهروكيميائية في كل قطب كهربائي. المعادن لي اتصالات مع الكهرباء العضوية يخضع لتعديل السطح عفوية ومساهمة هذه الطبقة السطحية على لي لا يمكن أن يكون كمياً15. العديد من تكوينات 3-القطب مثل (أ) تي موديل، (ب) مايكرو--إعادة وضع محوري للعامل ومسرى العداد، (ج) الخلوية مع RE في الجزء الخلفي من العداد الكهربائي و ما إلى ذلك وقد اقترحت في وقت سابق. لدى معظم هذه التكوينات خلية RE المتمركزة بعيداً عن ساندويتش الخلية، توليد عائمة كبيرة في البيانات مقاومة بسبب التوصيل منخفضة للكهرباء. وقد ثبت أن إعادة مع احتمال مستقرة في جميع أنحاء القياس يجب ستتمركز في وسط شطيرة لضمان مقاومة موثوقية البيانات.

وبغية معالجة هذه التناقضات، لقد قمنا بتصميم إعداد خلية التي تشمل رابع إعادة16. هي تقع سلك Cu Sn مطلي رقيقة جداً بين أقطاب كهربائية من البطارية التي يمكن اليكتروتشيميكالي ليثياتيد في الموقع لتشكيل سبائك Snسلي. كما يخضع Sn ليثييشن، يسقط الجهد الأسلاك مرجع وسلك lithiated تماما إمكانات قريبة من 0 الخامس مقابل. لي+/Li17. تكوين lithiated لديها إمكانات قابلة لمقارنة للمعدن لي وسبائك يتواجد تيسير مستقر محتملة خلال الفترة الزمنية للقياس. معدن لي معرضة للكهرباء عرضه لنواتج التحلل اﻻلكتروﻻيت تشكيل الطبقات السطحية. مقياس نظام المعلومات البيئية للتحقيق مقاومة أقطاب الفردية عن طريق جمع أطياف بين أحد أقطاب كهربائية والإشارة لي المعدنية، إلى جانب لم تكن موثوقة نظراً لمساهمة هذه الطبقات في المقاومة. على الرغم من أن الحد من الكهرباء أمر لا مفر منه أيضا على سطح لي-Sn، سلك مرجع ليثياتيد في الموقع بالمزايا التالية: (أ) منتجات تحلل اﻻلكتروﻻيت مستمر لا كالجهد دائماً أعلاه إمكانية التحلل الكهرباء ما لم ليثياتيد، مما يعني عدم فقدان المخزون لي في النظام إلى طبقات السطح البيني؛ (ب) طبقات تشكلت خلال ليثييشن الأسلاك Sn على مساحة صغيرة جداً، تقديم مساهمة ضئيلة للبيانات البيئية؛ (ج) شكلت المنتجات تتحلل كما سلك Sn يفقد لي واحتمال زيادة الأسلاك، أدى ليثياتيون الطازجة Sn أسلاك خلال كل ليثياتيون وبالتالي تشكيل طبقات السطح البيني رقيقة جداً كل مرة بدلاً من زيادة سمك هذه الطبقات. أطياف المسجلة مع هذه السبائك كمرجع تقديم بيانات دقيقة وموثوق بها أكثر من مقاومة القطب. وقد أجرينا اختبارات مع معيار 2032-نوع العملة الخلايا وإعادة 4-القطب الخلايا للتحقق من صحة التصميم لدينا. سيتم استخدام النتائج المستخلصة من هذه التجارب وتفسيرنا للبيانات نتيجة لذلك ممثل لتوضيح مدى فعالية جهودنا البروتوكول. V 3-4.4 ركوب الدراجات يتبع بروتوكول قياسي، التي تضمنت تشكيل دورات ودورات الشيخوخة، وقياسات مقاومة التيار المتردد الدوري خلال الدراجات. القياسات الخلية العملة توفر معلومات قيمة عن المعلمات مثل دورة الحياة، الاحتفاظ بالقدرات، التغييرات مقاومة التيار المتردد، إلخ إعادة الخلايا تمكين الرصد تغيرات الجهد ومقاومة الارتفاع في أقطاب الفردية. يمكن أن توفر مبادئ توجيهية لتطوير نظم الكهرباء فهمنا آليا إلى ارتفاع قدرة تتلاشى ومقاومة وفهم المساهمات لفقدان القدرة من كل قطب كهربائي أثناء تشغيل الخلية ذات الجهد العالي.

خلايانا الواردة لي1.03 (ني0.5Co0.2Mn0.3)0.97س2 (تتم الإشارة إليها هنا ك NMC532)-على أساس إيجابي أقطاب، المستندة إلى الجرافيت أقطاب سلبية (تتم الإشارة إليها هنا كالموارد الوراثية) وحل 1.2 متر من ليف6 في فلوروثيليني كربونات (FEC): إيثيل الميثيل كربونات (EMC) (5:95 w/w) كما المنحل بالكهرباء. الأقطاب الكهربائية المستخدمة في هذه الدراسة معيار أقطاب ملفقة في خلية التحليل والنمذجة ومرفق النماذج (معسكر) في "مختبر أرغون الوطني". القطب إيجابية يتكون من NMC532 والكربون موصل المضافة (C-45) والفينيليدن الفلوريد (PVdF) الموثق في نسبة وزن 90:5:5 على 20 ميكرومتر سميكة بن جامع الحالية. القطب السلبي يتكون من الغرافيت، مختلطة مع C-45، والموثق PVdF في نسبة وزن 92:2:6 في جامع 10 ميكرون سميكة Cu الحالية. أقراص دائرية قطرها 5.08 سم اللكم من رقائق القطب والفواصل كانت اللكمات مع يموت 7.62 سم لاستخدامها في المباريات مع 7.62 سم القطر الداخلي. كانت تجفف هذه الأقطاب في 120 درجة مئوية والفواصل في 75 درجة مئوية في فرن فراغ لمالا يقل عن 12 ح قبل انعقاد الجمعية الخلية. يتم تمثيل تمثيل تخطيطي لتصميم لاعبا أساسيا في الشكل 1. المباريات الكبيرة واقطاب ضمان الحد الأدنى إينهوموجينيتيس في التوزيعات الحالية في وحدة المساحة، وبالتالي، توفير التشوهات أقل في أطياف مقاومة. V 3-4.4 ركوب الدراجات يتبع بروتوكول قياسي، التي تضمنت دورتين من دورات تكوين بمعدل C/20، 100 دورات بمعدل C/3 ودورتين للتشخيص في C/20 الشيخوخة. كل بطارية اختبارات أجريت في 30 درجة مئوية. تم قياس البيانات ركوب الكهروكيميائية cycler بطارية استخدام ويتم إجراء التحليل الطيفي المعاوقة الكهروكيميائية (EIS) باستخدام نظام بوتينتيوستات.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1-تجريد الأسلاك النحاس/تين

  1. حصل الحرارة تجارياً على تجريد الحل.
    1. صب الصف الصناعية التجارية تجريد الحل داخل دورق فولاذ المقاوم للصدأ (7.6 سم وقطرها 8.5 سم في الطول) على عمق حوالي 5 ملم من الجزء السفلي. ضع الكأس على صفيحة ساخنة. تبدأ تدفئة بمعدل بطيء لحوالي 5 درجة مئوية/دقيقة.
    2. تزج الحرارية محمولة في حل عن كثب رصد منحنى درجة الحرارة من الحل وضبط معدل التسخين من الصفيحة الحفاظ على معدل التسخين المطلوبة.
  2. إعداد الأسلاك Cu/التعطيل في الرقصة لإعداد مرجع الأسلاك.
    1. ريح سميكة أسلاك نحاسية في شكل الرقصة (4 سم وطولها 7 سم). جبل التجارية Cu/التعطيل (أو النحاس النقي) سلك (25.4 ميكرومتر في القطر)، مطلي بطبقة رقيقة من التعطيل والمعزولة إلكترونيا بطلاء البولي يوريثان) على الرقصة كما هو مبين في الشكل 1 ألف.
      ملاحظة: هذه الأسلاك هي حساسة للغاية وقد كسر إذا معالجة الخام.
  3. تجريد البوليمر
    1. وبمجرد قراءة درجة حرارة الحل تجريد حوالي 85 درجة مئوية في الحرارية، وقف تدفئة الحل وتزج الرقصة الأسلاك التي شنت في الحل.
    2. اترك الرقصة داخل الحل للمياه 15 s وشطف ثم الرقصة في دي لآخر 15 s لغسل الزائد الحل تجريد تمتز فوق الأسلاك.
    3. التحقق من وجود السلك مكشوف Sn (يظهر باللون الأبيض الفضي) وكرر الخطوة 1-3-2 حتى يتم تجريده البوليمر تماما.
      تنبيه: التعرض طويل الأجل للأسلاك للحل تجريد يمكن أحفر بعيداً Sn طلاء وفضح سلك Cu البنى المحمر تحت. إذا كان يجري إعداد الأسلاك لمقاومة التحليل الطيفي، ومن الضروري وجود الطلاء Sn.
    4. شطف الرقصة في المياه دي وتجف في الهواء في درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية).
    5. قطع الأسلاك في وسط مناطق جردت للحصول على الأسلاك مع طرفي مع Sn المكشوفة (أو الاتحاد الجمركي عبر أسلاك جردت الزائدة). أن حجم كل الأسلاك حوالي 10 سم.

2. مرجع إعداد الأسلاك

  1. جعل الإشارة أسلاك الاتصالات وتوصيل الأسلاك الأسلاك كهربائية ولحام الوصلات.
    1. من لفافة أسلاك الدائرة الكهربائية، قطع قطعة من 10 سم وتجريد غلاف العزل من كلا الطرفين للكشف عن حوالي 2 سم معدن.
    2. جبل أحد طرفي سلك البوليمر تجريده إلى نهاية الأسلاك الكهربائية المكشوفة ولحام وصلة لنموذج اتصال بين الأسلاك كهربائية.
    3. قياس المقاومة بين السلك Sn (أو Cu) مكشوفة والأسلاك الكهربائية المكشوفة.
      ملاحظة: القيم النموذجية المقاومة بين Ω 6-8.
    4. نقل سلك واحد مع Sn كل مكشوف ومع Cu يتعرض إلى أرجون ملء الدرج الأمامي للجمعية في خلية.
  2. جبل مسطح وضغطت لي معدنية إحباط إلى الاتحاد الجمركي يتعرض مرجع الأسلاك
    1. قطع قطعة صغيرة من المعدن لي (لا تزيد عن 5 مم × 5 مم) من إحباط لي كبيرة داخل الدرج الأمامي.
      ملاحظة: استخدام معدات مخصصة للاتصال مع المعدن لي ومخزن داخل الدرج الأمامي لمنع التلوث واللاحقة الكهربائية الصغيرة-قصيرة عبر.
    2. استخدام الرول مغطاة بشريط بوليمر (لمنع الالتصاق من المعدن لي على سطح الاسطوانة المعدنية)، لف قطعة معدنية لي على منصة تفلون تحت ع.
    3. مواصلة المتداول لتحقيق سمك إحباط حوالي 25 ميكرومتر. الاختيار سمك باستخدام مقياس المسمار.
    4. عند الحصول على سمك المرجوة للي المعدن إحباط، ينحني إحباط في مركز لتشكيل شكل U. مكان Cu تتعرض الأسلاك بين منحنى مثل أن الاتحاد الجمركي على اتصال مع المعدن لي واضغط حظيرة لتغليف Cu الأسلاك بين طبقتين لي.
      ملاحظة: الحفاظ على أقصى درجات الحذر مع تغليف أسلاك Cu ضمانا ليغطي كل طرف المكشوفة. الاتحاد الجمركي الموصلية الإلكترونية فقط والاتصال للاتحاد الجمركي للكهرباء سيؤدي إلى قراءة محتملة سطحية مختلطة توليد قيم الجهد خاطئة في البيانات.

3-الخلية الجمعية والحصول على البيانات

  1. ضع الإشارة لي المعادن والأسلاك إشارة التعطيل بين الجمعية خلية ليثيوم أيون.
    1. ضع القطب السلبي في المباراة مثل مركز القطب هو إزاحة طفيفة من وسط المباراة. إضافة 400 ميليلتر من الكهرباء (1.2M ليف6 في فلوروثيليني كربونات (FEC): إيثيل الميثيل كربونات EMC (5:95 w/w)) الرطب مسرى كامل.
    2. ضع فاصل واحد على رأس الكهربائي واستخدام عملية تمشيط أورجانوفوبيك، بلطف القضاء على فقاعات الهواء المحبوس بين الفاصل ومسرى. ضبط موضع الفاصل لضمان كونسينتريسيتي مع المباراة لعزل قاعدة لاعبا أساسيا من القطب إيجابية تماما وتجنب قصيرة كهربائية داخل الخلية.
      ملاحظة: أقطاب كبيرة تميل إلى اعتراض جيوب الهواء الفاصل بين الأقطاب كما أنها حليقة عند إضافة الكهرباء. هذه جيوب هوائية تحتاج إلى إزالة لضمان الاتصال السليم فاصل مع الأقطاب. زيادة مقاومة الخلية فقاعات الهواء وتمنع نقل أيون.
    3. إضافة نقطتين (حوالي 10 ميليلتر) المنحل بالكهرباء، وواحد في 2 مم بعيداً عن ساندويتش الخلية وواحد آخر في المركز القطب. ضع تلميح Sn تتعرض الأسلاك إشارة في مركز مسرى ورقائق معدنية لي (مغلفة على سلك Cu) على انخفاض بعيداً عن مسرى. التوتر السطحي بين المعادن وقطرات اﻻلكتروﻻيت عقد الأسلاك في الموقف.
    4. إضافة قطره واحدة أكثر (حوالي 10 ميليلتر) من الكهرباء على المعدن لي بعد وضع الأسلاك في الموقف.
    5. إزالة فقاعات الهواء إضافية بين إحباط لي والفاصل مع اكتساح تفلون. إضافة ميليلتر 400 آخر من الكهرباء.
    6. ضع فاصل ثاني الانحياز إلى الفاصل الأول أن كل الأسلاك المرجعية هي تقع بين الفواصل اثنين. قم بإزالة أي فقاعات هوائية إضافية.
      تنبيه: بينما وضع الفاصل الثاني، يمكن كسر التوتر المفرط الأسلاك مرجع. ترك سلك إضافي داخل الخلية إلى تخفيف حدة التوتر في السلك.
    7. ويت مسرى إيجابية مع 400 ميليلتر من الكهرباء. مكان مسرى تتماشى مع القطب السلبي على رأس الفاصل الثاني.
    8. ضع فاصل الفولاذ المقاوم للصدأ على مسرى إيجابية بعناية لعدم الإزعاج محاذاة الخلية المكدس.
      ملاحظة: يؤدي المنحرفة أقطاب متنافرة التوزيعات الحالية وقدرة الخلية انخفاض بسبب حصول انخفاض مساحة الخلية النشطة.
    9. مكان اثنين من الفولاذ المقاوم للصدأ موجه الينابيع في عفريت لاستيعاب التغييرات حجم الخلية والضغط بناء التي تكفل الاتصال الكهربائية السليم بين أقطاب كهربائية ومحطات لاعبا أساسيا. إغلاق لاعبا أساسيا. منذ الإعداد مغلقة لا، تجري الاختبارات داخل صندوق القفازات في جو خامل.
  2. سجل البيانات من الأسلاك المعدنية مرجع لي للتشكيلات الجانبية للجهد الكهربائي الفردية
    1. الاتصال الطرفية مرجع مساعد cycler المعدن لي حين ترتبط المحطات قطب الإيجابية والسلبية cycler لأقطاب كل منهما.
      ملاحظة: أثناء ركوب الدراجات للخلية، cycler يقرأ الفرق المحتملة بين محطة إيجابية وإعادة الإخراج Aux1 ومسرى السلبية والإشارة ك Aux2. أثناء توصيل الأسلاك المعدنية لي، هي Aux1 و Aux2 إمكانات أقطاب الفردية فيما يتعلق بالمعادن لي.
  3. ليثياتي Sn الأسلاك في الموقع لمقاومة الكهروكيميائية سجل التحليل الطيفي (EIS).
    1. تطبيق الحالي مستمر من µA 5 ح 6 بين القطب إيجابية وسلك Sn مع قطع التيار الكهربائي أعلى 4 الخامس على اليكتروتشيميكالي ليثياتي التعطيل. الإمكانات السبائك لي/التعطيل وبالتالي شكلت قريب من المعدن لي. قطع الاتصال المحطات والسماح بالأسلاك حجته على ح 2.
      ملاحظة: ضمان الحالية منخفضة للغاية (ما يقرب من 0 A) في الدائرة للتأكد من ليثياتيون كاملة من الأسلاك Sn.
    2. تغيير اتصالات cycler للمعادن لي إلى المحطة الطرفية الإضافية cycler وسلك Sn إلى المحطة الطرفية سلبية cycler والتأكد من قراءة Aux2 قريبة من 0 الخامس. يتم الحصول على مرحلة ليثياتيد من التعطيل، تتم الإشارة إليها كليسSn.
    3. إعادة توصيل المحطات الإيجابية والسلبية من cycler إلى أقطاب كل منهما من الخلية والمحطة الطرفية الإضافية لليسسلك Sn.
  4. سجل نظام المعلومات البيئية (ط) الكاثود واﻷنود، مقابل (ثانيا) الكاثود الأسلاك Sn ليثياتيد و مقابل (ثالثا) اﻷنود سلك Sn ليثياتيد. وهي المقاومة من (ط) مجموع ممانعات التي تم الحصول عليها في (ثانيا) و (ثالثا). بوتينتيوستات يتكون من محطتين لتسجيل الفولتية واثنان للنواتج الحالية لكل قطب كهربائي.
    1. للحصول على الأطياف خلية كاملة، الاتصال المحطات الحالية والجهد أقطاب الإيجابية والسلبية كل من الخلية.
    2. لمقاومة القطب إيجابية، قم بتوصيل التيار الكهربائي والمحطات الإيجابية الحالية (يعرف أيضا باسم العامل الكهربائي، نحن) إلى القطب إيجابية، وقم بتوصيل المحطات السلبية (يعرف أيضا باسم العداد الكهربائي، CE) ليسSn مرجع القطب.
    3. لمقاومة قطب السلبية، تتصل المحطات نحن مسرى السلبية وتتصل المحطات م ليسSn مرجع مسرى.
    4. لتسجيل نظام المعلومات البيئية، توريد التيارات التيار المتردد أو اختلاف ترددات لدورة للزوجين الكهروكيميائية بين مطال جهد صغيرة (5 mV) ومؤامرة استجابة مقاومة المكون التخيلي مقابل المكون الحقيقي.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الرقم 2 صورة تمثيلية الفولتية أقطاب الفردية مع 1.2 مليون ليف6 في (FEC): EMC (5:95 w/w) كالكهرباء خلال المرحلتين الأولى والثانية من تشكيل. ويبين الشكل 3 الأطياف نظام المعلومات البيئية للخلية بعد ثلاث دورات تكوين وفي نهاية دورة حياة الشيخوخة البروتوكول. القدرة على إعادة ليثياتي وإعادة الحصول على الإيدز بيانات نظام المعلومات البيئية في التتبع الدقيق للمقاومة التغيرات في القطب الفردية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الشكل 2a هو الشخصية الجهد الكهربي للخلية الكاملة بينما الشكل 2b و ج 2 تظهر ملامح الجهد المقابل للايجابية والسلبية القطب مقابل زوجين لي/لي+ بينما يتم تدوير الخلية الكاملة بين 3 و 4-4 V. يمكن أن ينظر إلى أن كما تفحص الخلية الكاملة بين 3 و 4-4 V, مسرى إيجابية التجارب الفولتية بين 3.65 V و 4.45 الخامس ومسرى السلبية بين 0.65 الخامس و الخامس 0.05 مقابل. لي/لي+ على التوالي. أثناء الشحن، يقلل احتمال (مقابل لي/لي

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب الاعتراف بدعم مالي من وزارة الطاقة في الولايات المتحدة، ومكتب لكفاءة الطاقة والطاقة المتجددة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
Insulstrip 220Ambion Corporation081607-1
هيدروكسيد الصوديوم (23 بالوزن ٪)Ambion Corporation1310-73-2محتويات Insulstrip 220
كحول فورفوريل (10 بالوزن ٪) شركةAmbionCorporation 98-00-0محتويات Insulstrip 220
NCM523TODA AmericaNM4100
C-45   ؛شركة تيمكال
فلوريد البولي فينيلدين (PVdF)Sigma Aldrich427152
Sn على سلك النحاسKanthalMELT # 24633مخصص
طلب Battery cyclerMaccor USASeries 2300   ؛
بوتينتيوستاتسولارترون التحليلي1470 ه

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ma, D., Cao, Z., Hu, A. Si-Based Anode Materials for Li-Ion Batteries: A Mini Review. Nano-Micro Letters. 6 (4), (2014).
  2. Jung, S. -K., et al. Understanding the Degradation Mechanisms of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 Cathode Material in Lithium Ion Batteries. Advanced Energy Materials. 4 (1), 1300787(2014).
  3. Streipert, B., et al. Influence of LiPF6 on the Aluminum Current Collector Dissolution in High Voltage Lithium Ion Batteries after Long-Term Charge/Discharge Experiments. Journal of The Electrochemical Society. 164 (7), A1474-A1479 (2017).
  4. Gilbert, J. A., et al. Cycling Behavior of NCM523/Graphite Lithium-Ion Cells in the 3-4.4 V Range: Diagnostic Studies of Full Cells and Harvested Electrodes. Journal of The Electrochemical Society. 164 (1), A6054-A6065 (2017).
  5. Shim, J., Kostecki, R., Richardson, T., Song, X., Striebel, K. A. Electrochemical analysis for cycle performance and capacity fading of a lithium-ion battery cycled at elevated temperature. Journal of Power Sources. 112 (1), 222-230 (2002).
  6. Peled, E., Menkin, S. Review-SEI: Past, Present and Future. Journal of The Electrochemical Society. 164 (7), A1703-A1719 (2017).
  7. Nadimpalli, S. P. V., et al. Quantifying capacity loss due to solid-electrolyte-interphase layer formation on silicon negative electrodes in lithium-ion batteries. Journal of Power Sources. 215, 145-151 (2012).
  8. Ender, M., Weber, A., Ellen, I. -T. Analysis of Three-Electrode Setups for AC-Impedance Measurements on Lithium-Ion Cells by FEM simulations. Journal of The Electrochemical Society. 159 (2), A128-A136 (2011).
  9. Zhou, J., Notten, P. H. L. Development of Reliable Lithium Microreference Electrodes for Long-Term In Situ Studies of Lithium-Based Battery Systems. Journal of The Electrochemical Society. 151 (12), A2173-A2179 (2004).
  10. Klink, S., Höche, D., La Mantia, F., Schuhmann, W. FEM modelling of a coaxial three-electrode test cell for electrochemical impedance spectroscopy in lithium ion batteries. Journal of Power Sources. 240 (Supplement C), 273-280 (2013).
  11. Bünzli, C., Kaiser, H., Novák, P. Important Aspects for Reliable Electrochemical Impedance Spectroscopy Measurements of Li-Ion Battery Electrodes. Journal of The Electrochemical Society. 162 (1), A218-A222 (2015).
  12. Delacourt, C., Ridgway, P. L., Srinivasan, V., Battaglia, V. Measurements and Simulations of Electrochemical Impedance Spectroscopy of a Three-Electrode Coin Cell Design for Li-Ion Cell Testing. Journal of The Electrochemical Society. 161 (9), A1253-A1260 (2014).
  13. Hoshi, Y., et al. Optimization of reference electrode position in a three-electrode cell for impedance measurements in lithium-ion rechargeable battery by finite element method. Journal of Power Sources. 288 (Supplement C), 168-175 (2015).
  14. La Mantia, F., Wessells, C. D., Deshazer, H. D., Cui, Y. Reliable reference electrodes for lithium-ion batteries. Electrochemistry Communications. 31 (Supplement C), 141-144 (2013).
  15. Aurbach, D., Zinigrad, E., Cohen, Y., Teller, H. A short review of failure mechanisms of lithium metal and lithiated graphite anodes in liquid electrolyte solutions. Solid State Ionics. 148 (3), 405-416 (2002).
  16. Klett, M., et al. Electrode Behavior RE-Visited: Monitoring Potential Windows, Capacity Loss, and Impedance Changes in Li1.03(Ni0.5Co0.2Mn0.3)0.97O2/Silicon-Graphite Full Cells. Journal of The Electrochemical Society. 163 (6), A875-A887 (2016).
  17. Zhang, W. -J. A review of the electrochemical performance of alloy anodes for lithium-ion batteries. Journal of Power Sources. 196 (1), 13-24 (2011).
  18. Klett, M., Gilbert, J. A., Pupek, K. Z., Trask, S. E., Abraham, D. P. Layered Oxide, Graphite and Silicon-Graphite Electrodes for Lithium-Ion Cells: Effect of Electrolyte Composition and Cycling Windows. Journal of The Electrochemical Society. 164 (1), A6095-A6102 (2017).
  19. Ma, L., et al. A Guide to Ethylene Carbonate-Free Electrolyte Making for Li-Ion Cells. Journal of The Electrochemical Society. 164 (1), A5008-A5018 (2017).
  20. Michan, A. L., et al. Fluoroethylene Carbonate and Vinylene Carbonate Reduction: Understanding Lithium-Ion Battery Electrolyte Additives and Solid Electrolyte Interphase Formation. Chemistry of Materials. 28 (22), 8149-8159 (2016).
  21. Rahmoun, A., Loske, M., Rosin, A. Determination of the Impedance of Lithium-ion Batteries Using Methods of Digital Signal Processing. Energy Procedia. 46, 204-213 (2014).
  22. Jiang, J., et al. Electrochemical Impedance Spectra for Lithium-ion Battery Ageing Considering the Rate of Discharge Ability. Energy Procedia. 105, 844-849 (2017).
  23. Andre, D., et al. Characterization of high-power lithium-ion batteries by electrochemical impedance spectroscopy. I. Experimental investigation. Journal of Power Sources. 196 (12), 5334-5341 (2011).
  24. Li, S. E., Wang, B., Peng, H., Hu, X. An electrochemistry-based impedance model for lithium-ion batteries. Journal of Power Sources. 258, 9-18 (2014).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة