Name: In Situ de neutrones polvo Difracción Uso de baterías de litio-ion por encargo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-11-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 25 s
Description: Aprende a construir una celda electroquímica recargable para difracción de neutrones in situ en baterías de ion-litio. Este método permite analizar cambios estructurales en tiempo real de materiales de electrodo durante el ciclo electrolítico.

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Agradecemos a AINSE Ltd por brindar apoyo a través del programa de becas de investigación y posgrado.

1. Componentes celulares requeridos antes de la construcción NOTA: A vanadio puede se utiliza convencionalmente para experimentos NPD y es un tubo totalmente-vanadio que está sellado en un extremo y abierto en el otro. Prácticamente no hay señal en los datos de NPD de vanadio. <ol><li> Cortar un trozo de metal de litio-aluminio para dimensiones que coinciden con el volumen de la lata de vanadio. Por ejemplo, cortar un trozo de aproximadamente 120 x 35 mm para una 9 mm lata vanadio diámetro. Además, usar más delgada lámina de litio para minimizar la absorción de neutrones, señalando que espesores por debajo de 125 micras pueden ser difíciles de manejar sin que se rompa. </li><li> Pre-selecciona el tipo de separador que se utilizará. Cortar una hoja de separador de tal manera que las dimensiones son ligeramente más grandes que los electrodos, por ejemplo 140 x 40 mm. NOTA: Si bien porosa de polivinilo-difluoruro (PVDF) membrana absorbe fácilmente hasta electrolito, que es caro y puede dañarse fácilmente y desgarrado si no se manejan con cuidado duranteconstrucción. Como alternativa, las hojas a base de polietileno disponibles comercialmente son más robustos, sin embargo, no absorben el electrolito tan fácilmente y por lo general reducen la relación señal-ruido debido al contenido de hidrógeno más grande. </li><li> Hacer que el electrodo positivo, siguiendo las directrices establecidas por Marks et al. 31 Es decir, se combinan PVDF, negro de carbono, y el material activo en una proporción seleccionada. Típicamente, utilizar una proporción de 10:10:80 de PVDF: carbono: material activo, pero ajustar esta función del material bajo investigación. Triturar la mezcla y añadir n metil pirrolidona (NMP) gota a gota hasta que se forme de lodos, luego agitó durante la noche. </li><li> Extienda la mezcla sobre papel de aluminio (20 micras de espesor) mediante la técnica de rasqueta. <ol><li> Adherir la hoja de colector de corriente de dimensiones 200 x 70 mm a una superficie lisa (por ejemplo, vidrio) mediante la aplicación de unas gotas de etanol sobre la superficie y colocando el colector de corriente en la superficie. Alternativamente, nosE Un instrumento que puede tirar de un ligero vacío en el colector de corriente de la superficie lisa. Suavizar el colector de corriente para asegurarse de que no hay arrugas o pliegues antes de aplicar la lechada. </li><li> Coloque un diente o charco en forma de semi-círculo amplia de la suspensión en un extremo del colector de corriente. Usando una muesca bar, revestidor de rodillo o especialmente diseñada (una barra de muesca con una altura predefinida encima del colector de corriente, por ejemplo, 100 o 200 micras se utiliza típicamente) difundir la suspensión sobre el colector de corriente deslizando el dispositivo elegido a través del colector de corriente y en suspensión, lo que resulta en la extensión de la suspensión sobre la superficie de colector de corriente. </li><li> Retire con cuidado el colector de corriente de la superficie lisa y colocar el colector de corriente y difundir suspensión en un horno de vacío para el secado. NOTA:. La técnica de difusión se describe en mayor detalle en Marks et al 31 </li></ol></li><li> Cortar la prepa electrodo positivorojo en el paso 1.3 de tal manera que coincida con las dimensiones de la lámina de litio. Asegúrese de que haya una &quot;ficha&quot; de los metales sin recubrimiento colector de corriente de aproximadamente 0,5 cm de longitud en un extremo. Para mejorar el rendimiento de la batería, presione la película seca electrodo positivo en el colector de corriente usando una placa de prensa plana. NOTA: La Figura 1 muestra los tamaños relativos de la separador y componentes de electrodo positivo. Cantidad mínima de material activo en el electrodo es de 300 mg, sin embargo, cuanto mayor sea la cantidad (en relación con otros componentes de la batería), mejor será la señal NPD. Una señal más grande puede permitir que la información más detallada que se extrae de los datos de NPD y mejor resolución temporal. </li><li> Pre-preparar 1 M hexafluorofosfato de litio en una mezcla 1/1 vol% de carbonato de etileno y carbonato de dimetilo deuterado deuterado. Asegúrese de que todo el LiPF6 se disuelve y el electrolito se mezcla a fondo antes de su uso. </li><li> Cortar un trozo de colector de corriente de tél mismas dimensiones que el electrodo positivo en el paso 1.5 y pesar el colector de corriente y el electrodo positivo. Restar estas masas para obtener la masa de la mezcla de electrodo. Multiplicar la masa de la mezcla de electrodo por 0,8 para dar la masa del material activo. </li></ol> 2. Construcción de la célula <ol><li> Antes de montar la célula dentro de una guantera llena de argón, establecer ya sea una bandeja de plástico o algún otro recubrimiento no metálico en la base de la gloxebox. </li><li> Pila de los componentes individuales en el orden siguiente: una larga tira de separador, electrodo positivo con la suspensión hacia arriba y la barra de aluminio (o cable de cobre) de la herida en la &quot;pestaña&quot; en un extremo, la segunda tira de separador, y finalmente el de litio metal con alambre de cobre enrollado en el extremo del metal de litio (el mismo extremo que la varilla de aluminio). </li><li> Empezar a rodar las capas desde el extremo con la varilla de aluminio y alambre de cobre, lo que garantiza que los dos electrodos no entran encontacto. </li><li> Si se ha seleccionado una hoja a base de polietileno como separador, de vez en cuando añadir algunas gotas de electrolito para el separador entre el metal de litio y el electrodo positivo a lo largo de toda la longitud de la pila. Alternativamente, agregue las gotas gradualmente durante el proceso de laminación. Si la membrana de PVDF se utiliza como separador este paso no es necesario. </li><li> Tenga cuidado para asegurar que el electrodo se enrolla firmemente y que las capas permanezcan alineadas. NOTA: Si las capas queden desalineados el proceso de laminación puede necesitar ser reiniciado, sin embargo, se debe tener cuidado ya que la solución de electrolito es altamente volátil y más puede ser necesario añadir. </li><li> Asegúrese de que la pieza de separador ya envuelve completamente alrededor de la pila o rodar de manera que los electrodos no están expuestas (es decir, los electrodos no se tocan la caja de vanadio). </li><li> Inserte la pila, todo en el vanadio puede de tal manera que el alambre de cobre y varilla de aluminio sobresalen 2-3 cm más allála parte superior de la lata de vanadio. Añadir gota a gota el electrolito restante en la parte superior del vanadio puede, utilizar 1,5 ml en total. </li><li> Añadir un tapón de goma con muescas cortadas en los lados de la varilla de aluminio y alambre de cobre en la parte superior de la lata de vanadio. Sellar la lata por fusión de la cera dental sobre la parte superior de la lata y alrededor del extremo de la funda de plástico de la alambre de cobre. Compruebe que el celular final aparece como se muestra en la Figura 2. </li><li> Permitir que la célula &quot;edad&quot; o &quot;húmeda&quot; horizontalmente para 12-24 horas. Antes de usar, probar el potencial de circuito abierto mediante la conexión de la varilla de aluminio y el alambre de cobre para los terminales de un multi-metro y medir el potencial de la célula construido. Asegúrese también de que no hay fugas por inspección visual. </li></ol>

<ol><li>Winter, M., Besenhard, J. O., Spahr, M. E., Novak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insertion+electrode+materials+for+rechargeable+lithium+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater.+%28Weinheim%2C+Ger.%29%22%5BJournal%5D)">Insertion electrode materials for rechargeable lithium batteries.</a> Adv. Mater. (Weinheim, Ger.). 10, 725-763 (1998).</li>
<li>Wakihara, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+developments+in+lithium+ion+batteries%29%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Sci.+Eng.%2C+R%22%5BJournal%5D)">Recent developments in lithium ion batteries).</a> Mater. Sci. Eng., R. 33, 109-134 (2001).</li>
<li>Goodenough, J. B., Kim, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Challenges+for+Rechargeable+Li+Batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">Challenges for Rechargeable Li Batteries.</a> Chem. Mater. 22, 587-603 (2010).</li>
<li>Palomares, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Na-ion+batteries%2C+recent+advances+and+present+challenges+to+become+low+cost+energy+storage+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Environ.+Sci%22%5BJournal%5D)">Na-ion batteries, recent advances and present challenges to become low cost energy storage systems.</a> Energy Environ. Sci. 5, 5884-5901 (2012).</li>
<li>Masquelier, C., Croguennec, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyanionic+%28phosphates%2C+silicates%2C+sulfates%29+frameworks+as+electrode+materials+for+rechargeable+Li+%28or+Na%29+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev.+%28Washington%2C+DC%2C+U.+S.%29%22%5BJournal%5D)">Polyanionic (phosphates, silicates, sulfates) frameworks as electrode materials for rechargeable Li (or Na) batteries.</a> Chem. Rev. (Washington, DC, U. S.). 113, 6552-6591 (2013).</li>
<li>Reddy, M. V., Subba Rao, G. V., Chowdari, B. V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal+Oxides+and+Oxysalts+as+Anode+Materials+for+Li+Ion+Batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev.+%28Washington%2C+DC%2C+U.+S.%29%22%5BJournal%5D)">Metal Oxides and Oxysalts as Anode Materials for Li Ion Batteries.</a> Chem. Rev. (Washington, DC, U. S.). 113, 5364-5457 (2013).</li>
<li>Goodenough, J. B., Kim, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Challenges+for+rechargeable+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Challenges for rechargeable batteries.</a> J. Power Sources. 196, 6688-6694 (2011).</li>
<li>Sharma, N., Peterson, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overcharging+a+lithium-ion+battery%3A+Effect+on+the+LixC6+negative+electrode+determined+by+in+situ+neutron+diffraction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Overcharging a lithium-ion battery: Effect on the LixC6 negative electrode determined by in situ neutron diffraction.</a> J. Power Sources. 244, 695-701 (2013).</li>
<li>Sharma, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+changes+in+a+commercial+lithium-ion+battery+during+electrochemical+cycling%3A+An+in+situ+neutron+diffraction+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Structural changes in a commercial lithium-ion battery during electrochemical cycling: An in situ neutron diffraction study.</a> J. Power Sources. 195, 8258-8266 (2010).</li>
<li>Senyshyn, A., Muehlbauer, M. J., Nikolowski, K., Pirling, T., Ehrenberg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-operando%27+neutron+scattering+studies+on+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">In-operando' neutron scattering studies on Li-ion batteries.</a> J. Power Sources. 203, 126-129 (2012).</li>
<li>Sharma, N., Yu, D., Zhu, Y., Wu, Y., Peterson, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-equilibrium+Structural+Evolution+of+the+Lithium-Rich+Li1%2ByMn2O4+Cathode+within+a+Battery%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Non-equilibrium Structural Evolution of the Lithium-Rich Li1+yMn2O4 Cathode within a Battery.</a> Chemistry of Materials. 25, 754-760 (2013).</li>
<li>Pang, W. K., Sharma, N., Peterson, V. K., Shiu, J. J., Wu, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-situ+neutron+diffraction+study+of+the+simultaneous+structural+evolution+of+a+LiNi0.5Mn1.5O4+cathode+and+a+Li4Ti5O12+anode+in+a+LiNi0.5Mn1.5O4+parallel+to+Li4Ti5O12+full+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">In-situ neutron diffraction study of the simultaneous structural evolution of a LiNi0.5Mn1.5O4 cathode and a Li4Ti5O12 anode in a LiNi0.5Mn1.5O4 parallel to Li4Ti5O12 full cell.</a> Journal of Power Sources. 246, 464-472 (2014).</li>
<li>Pang, W. K., Peterson, V. K., Sharma, N., Shiu, J. -J., Wu, S. -h Lithium Migration in Li4Ti5O12 Studied Using in Situ Neutron Powder. 26, 2318-2326 (2014).</li>
<li>Bergstom, O., Andersson, A. M., Edstrom, K., Gustafsson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+neutron+diffraction+cell+for+studying+lithium-insertion+processes+in+electrode+materials%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Crystallogr%22%5BJournal%5D)">A neutron diffraction cell for studying lithium-insertion processes in electrode materials.</a> J. Appl. Crystallogr. 31, 823-825 (1998).</li>
<li>Sharma, N., Du, G. D., Studer, A. J., Guo, Z. P., Peterson, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-situ+neutron+diffraction+study+of+the+MoS2+anode+using+a+custom-built+Li-ion+battery%5BTitle%5D)+AND+%22Solid+State+Ion%22%5BJournal%5D)">In-situ neutron diffraction study of the MoS2 anode using a custom-built Li-ion battery.</a> Solid State Ion. 199, 37-43 (2011).</li>
<li>Sharma, N., Peterson, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current-dependent+electrode+lattice+fluctuations+and+anode+phase+evolution+in+a+lithium-ion+battery+investigated+by+in+situ+neutron+diffraction%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochim.+Acta%22%5BJournal%5D)">Current-dependent electrode lattice fluctuations and anode phase evolution in a lithium-ion battery investigated by in situ neutron diffraction.</a> Electrochim. Acta. 101, 79-85 (2013).</li>
<li>Dolotko, O., Senyshyn, A., Muhlbauer, M. J., Nikolowski, K., Ehrenberg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+structural+changes+in+NMC+Li-ion+cells+by+in+situ+neutron+diffraction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Understanding structural changes in NMC Li-ion cells by in situ neutron diffraction.</a> Journal of Power Sources. 255, 197-203 (2014).</li>
<li>Rodriguez, M. A., Ingersoll, D., Vogel, S. C., Williams, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+In+Situ+Neutron+Diffraction+Studies+of+the+Anode+and+Cathode+in+a+Lithium-Ion+Cell%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochem.+Solid-State+Lett%22%5BJournal%5D)">Simultaneous In Situ Neutron Diffraction Studies of the Anode and Cathode in a Lithium-Ion Cell.</a> Electrochem. Solid-State Lett. 7, (2004).</li>
<li>Wang, X. -L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualizing+the+chemistry+and+structure+dynamics+in+lithium-ion+batteries+by+in-situ+neutron+diffraction%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Visualizing the chemistry and structure dynamics in lithium-ion batteries by in-situ neutron diffraction.</a> Sci. Rep. 2, 00747(2012).</li>
<li>Rodriguez, M. A., Van Benthem, M. H., Ingersoll, D., Vogel, S. C., Reiche, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+analysis+of+LiFePO4+batteries%3A+Signal+extraction+by+multivariate+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Powder+Diffr%22%5BJournal%5D)">In situ analysis of LiFePO4 batteries: Signal extraction by multivariate analysis.</a> Powder Diffr. 25, 143-148 (2010).</li>
<li>Berg, H., Rundlov, H., Thomas, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+LiMn2O4+to+lambda-MnO2+phase+transition+studied+by+in+situ+neutron+diffraction%5BTitle%5D)+AND+%22Solid+State+Ion%22%5BJournal%5D)">The LiMn2O4 to lambda-MnO2 phase transition studied by in situ neutron diffraction.</a> Solid State Ion. 144, 65-69 (2001).</li>
<li>Roberts, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+a+new+lithium+ion+battery+test+cell+for+in-situ+neutron+diffraction+measurements%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Design of a new lithium ion battery test cell for in-situ neutron diffraction measurements.</a> Journal of Power Sources. 226, 249-255 (2013).</li>
<li>Rosciano, F., Holzapfel, M., Scheifele, W., Novak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+electrochemical+cell+for+in+situ+neutron+diffraction+studies+of+electrode+materials+for+lithium-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Crystallogr%22%5BJournal%5D)">A novel electrochemical cell for in situ neutron diffraction studies of electrode materials for lithium-ion batteries.</a> J. Appl. Crystallogr. 41, 690-694 (2008).</li>
<li>Godbole, V. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circular+in+situ+neutron+powder+diffraction+cell+for+study+of+reaction+mechanism+in+electrode+materials+for+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Adv%22%5BJournal%5D)">Circular in situ neutron powder diffraction cell for study of reaction mechanism in electrode materials for Li-ion batteries.</a> RSC Adv. 3, 757-763 (2013).</li>
<li>Colin, J. -F., Godbole, V., Novak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+neutron+diffraction+study+of+Li+insertion+in+Li4Ti5O12%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochem.+Commun%22%5BJournal%5D)">In situ neutron diffraction study of Li insertion in Li4Ti5O12.</a> Electrochem. Commun. 12, 804-807 (2010).</li>
<li>Bianchini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+New+Null+Matrix+Electrochemical+Cell+for+Rietveld+Refinements+of+In-Situ+or+Operando+Neutron+Powder+Diffraction+Data%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">A New Null Matrix Electrochemical Cell for Rietveld Refinements of In-Situ or Operando Neutron Powder Diffraction Data.</a> Journal of the Electrochemical Society. 160, 2176-2183 (2013).</li>
<li>Liu, H. D., Fell, C. R., An, K., Cai, L., Meng, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-situ+neutron+diffraction+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Power+Sources+of+the+xLi%282%29MnO%283%29center+dot%281-x%29LiMO2+%28x%3D0%2C+0.5%3B+M%22%5BJournal%5D)">In-situ neutron diffraction study.</a> Journal of Power Sources of the xLi(2)MnO(3)center dot(1-x)LiMO2 (x=0, 0.5; M. 240 (2), Ni, Mn, Co. 772-778 (2013).</li>
<li>Sharma, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Evidence+of+Concurrent+Solid-Solution+and+Two-Phase+Reactions+and+the+Nonequilibrium+Structural+Evolution+of+LiFePO4%29%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Direct Evidence of Concurrent Solid-Solution and Two-Phase Reactions and the Nonequilibrium Structural Evolution of LiFePO4).</a> J. Am. Chem. Soc. 134, 7867-7873 (2012).</li>
<li>Sharma, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-Dependent+in-Situ+Neutron+Diffraction+Investigation+of+a+Li%28Co0.16Mn1.84%29O4+Cathode%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Time-Dependent in-Situ Neutron Diffraction Investigation of a Li(Co0.16Mn1.84)O4 Cathode.</a> J. Phys. Chem. C. 115, 21473-21480 (2011).</li>
<li>Du, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Br-Doped+Li4Ti5O12+and+Composite+TiO2+Anodes+for+Li-ion+Batteries%3A+Synchrotron+X-Ray+and+in+situ+Neutron+Diffraction+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Funct.+Mater%22%5BJournal%5D)">Br-Doped Li4Ti5O12 and Composite TiO2 Anodes for Li-ion Batteries: Synchrotron X-Ray and in situ Neutron Diffraction Studies.</a> Adv. Funct. Mater. 21, 3990-3997 (2011).</li>
<li>Marks, T., Trussler, S., Smith, A. J., Xiong, D., Dahn, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Guide+to+Li-Ion+Coin-Cell+Electrode+Making+for+Academic+Researchers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Electrochem.+Soc%22%5BJournal%5D)">A Guide to Li-Ion Coin-Cell Electrode Making for Academic Researchers.</a> J. Electrochem. Soc. 158, 51-57 (2010).</li>
<li>Brant, W. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+Lithium+Insertion+and+Location+of+Mobile+Lithium+in+the+Defect+Perovskite+Li0.18Sr0.66Ti0.5Nb0.5O3%5BTitle%5D)+AND+%22ChemPhysChem%22%5BJournal%5D)">Rapid Lithium Insertion and Location of Mobile Lithium in the Defect Perovskite Li0.18Sr0.66Ti0.5Nb0.5O3.</a> ChemPhysChem. 13, 2293-2296 (2012).</li>
<li>Richard, D., Ferrand, M., Kearley, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+and+Visualisation+of+Neutron-Scattering+Data%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neutron+Research%22%5BJournal%5D)">Analysis and Visualisation of Neutron-Scattering Data.</a> J. Neutron Research. 4, 33-39 (1996).</li>
<li>Brant, W. R., Schmid, S., Du, G., Gu, Q., Sharma, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+electrochemical+cell+for+in-situ+fundamental+structural+analysis+using+synchrotron+X-ray+powder+diffraction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">A simple electrochemical cell for in-situ fundamental structural analysis using synchrotron X-ray powder diffraction.</a> Journal of Power Sources. 244, 109-114 (2013).</li>
<li>Hu, C. -W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+investigation+of+the+structural+evolution+of+electrodes+in+a+commercial+lithium-ion+battery+containing+a+V-added+LiFePO4+cathode+using+in-situ+neutron+powder+diffraction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Real-time investigation of the structural evolution of electrodes in a commercial lithium-ion battery containing a V-added LiFePO4 cathode using in-situ neutron powder diffraction.</a> J. Power Sources. 244, 158-163 (2013).</li>
<li>Cai, L., An, K., Feng, Z., Liang, C., Harris, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-situ+observation+of+inhomogeneous+degradation+in+large+format+Li-ion+cells+by+neutron+diffraction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">In-situ observation of inhomogeneous degradation in large format Li-ion cells by neutron diffraction.</a> J. Power Sources. 236, 163-168 (2013).</li>
<li>Doeff, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+electrode+materials+for+lithium+ion+and+sodium+ion+batteries+using+synchrotron+radiation+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Visualized+Exp%22%5BJournal%5D)">Characterization of electrode materials for lithium ion and sodium ion batteries using synchrotron radiation techniques.</a> J. Visualized Exp. , 50591-50594 (2013).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

En el diseño y la realización de un experimento in situ, ya sea con el &quot;roll-over&quot; celular de difracción de neutrones u otro diseño, hay una serie de aspectos que deben ser controlados cuidadosamente para asegurar una experiencia exitosa. Estos incluyen una cuidadosa elección del tipo y cantidad de los componentes de la célula, asegurando que el electrodo preparado y celular construido final son de alta calidad, la elección de las condiciones de difracción correspondientes, la planificación de las eta...

Baterías de iones de litio recargables proporcionan energía portátil para la electrónica moderna y son importantes en aplicaciones de alta energía, como los vehículos eléctricos y como dispositivos de almacenamiento de energía para la generación de energía renovable a gran escala. 3.7 Una serie de desafíos permanecen para lograr un uso generalizado de recargable baterías de almacenamiento de vehículos y de gran escala, incluyendo densidades y la seguridad de la energía. El uso de métodos in situ para investigar la función de la batería atómica y escala molecular durante la operación son cada vez más comunes como la información obtenida en este tipo de experimentos se puede dirigir métodos para mejorar los materiales de baterías existentes, por ejemplo, mediante la identificación de posibles mecanismos de fallo, 8-10 y al revelar estructuras cristalinas que podrían ser considerados para la próxima generación de materiales. 11 Un objetivo principal de la NPD en situ es para sondear la evolución estructura cristalina de los componentes dentro de una bateríacomo una función de carga / descarga. Con el fin de medir la evolución estructura cristalina los componentes deben ser cristalino, que se centra tales estudios sobre electrodos crystallographically ordenadas. Es en los electrodos que el portador de carga (de litio) se inserta / extrae y tales cambios son seguidos por NPD. In situ NPD ofrece la posibilidad de &quot;rastrear&quot; no sólo el mecanismo de reacción y parámetro de red evolución de los electrodos, pero también la inserción / extracción de litio de los electrodos. En esencia, el portador de carga en las baterías de iones de litio puede ser seguido. Esto le da una vista de litio-centrado de la función de la batería y se ha demostrado recientemente en sólo unos pocos estudios. 11-13 NPD es una técnica ideal para examinar los materiales que contienen litio y baterías de iones de litio. Esto es porque NPD se basa en la interacción entre un haz de neutrones y la muestra. A diferencia de difracción de rayos X en polvo (XRD), donde la interacciónde la radiación de rayos X es predominantemente con los electrones de la muestra y por lo tanto varía linealmente con el número atómico, en NPD la interacción está mediada por las interacciones de neutrones núcleos que dan lugar a una variación más compleja y aparentemente aleatoria con el número atómico. Por lo tanto, in situ NPD es particularmente prometedor para el estudio de materiales de la batería de iones de litio debido a factores tales como la sensibilidad de NPD hacia átomos de litio en la presencia de elementos más pesados, la interacción no destructiva de los neutrones con la batería, y el alto profundidad de penetración de los neutrones que permitan el examen de la estructura de cristal grueso de los componentes de la batería dentro de las baterías enteras del tamaño utilizado en dispositivos comerciales. Por lo tanto, in situ NPD es particularmente útil para el estudio de las baterías de iones de litio como resultado de estas ventajas. A pesar de esto, la captación de NPD en los experimentos in situ por parte de la comunidad de batería de investigación ha sido limitada, que representa sólo el 25 publicaciones pecadoce el primer informe del uso de NPD situ para la investigación de la batería en 1998. 14 La absorción limitada se debe a algunos de los principales obstáculos experimentales, tales como la necesidad de dar cuenta de la gran sección transversal de dispersión incoherente de neutrones de hidrógeno en las soluciones de electrolitos y el separador en la batería, que es perjudicial para la señal NPD. Esto es a menudo superar mediante la sustitución con deuterados (2 h) soluciones de electrolitos y reemplazar el separador con hidrógeno libre alternativo materiales pobres o. 15 Otro obstáculo es la necesidad de tener suficiente de muestra en el haz de neutrones, un requisito que a menudo requiere el uso de electrodos más gruesos que a su vez limita la carga máxima / velocidad de descarga que se puede aplicar a la batería. Una preocupación más práctico es el número relativamente pequeño de difractómetros mundiales de neutrones en relación con difractómetros de rayos X, y sus capacidades - por ejemplo, tiempo y resolución angular. Como nuevo diffractome neutronestros han llegado en línea y los obstáculos antes mencionados superar, en experimentos in situ NPD han crecido en número. Hay dos opciones para llevar a cabo experimentos en NPD situ, utilizando cualquiera de las células comerciales o hechos a medida. Células comerciales se han demostrado para revelar información estructural, incluida la evolución de contenido de litio y distribución en los electrodos. 8-11,16-20 Sin embargo, el uso de células comerciales limita el número de electrodos que pueden ser estudiados a los ya disponibles en el mercado, y donde fabricantes o seleccione instalaciones de investigación se dedican a producir las células de tipo comercial con materiales aún no-comercializados. La producción de las células de tipo comercial depende de la disponibilidad de cantidades suficientes de material de electrodo para la fabricación de células, típicamente del orden de kilogramos y significativamente mayor que la utilizada en la investigación de la batería, que puede ser una barrera para la producción de células. Células Ty ComercialesPically con dos electrodos que se desarrollan durante la carga / descarga y la evolución de los dos electrodos se va a capturar en los patrones de difracción resultantes. Esto es porque el haz de neutrones es muy penetrante y puede penetrar en las células individuales de iones de litio (por ejemplo, todo el volumen de 18.650 células). La evolución de los dos electrodos puede hacer que el análisis de datos complicado, pero si se observan suficientes reflexiones de Bragg de ambos electrodos de éstos se puede modelar usando métodos patrón de polvo de enteros. Sin embargo, las células de un medio a medida pueden ser construidos en la que un electrodo es litio y no debe cambiar estructuralmente durante la carga / descarga y por lo tanto actuar como un (u otro) estándar interno. Esto deja sólo un electrodo que debe exhibir el cambio estructural, lo que simplifica el análisis de datos. También se debe tener cuidado para asegurar que todas las reflexiones de los electrodos de interés no se superponen con los reflejos de otros componentes en proceso de cambio estructural en la célula. El anunciovista de una célula de medida es que los componentes se pueden intercambiar para alterar las posiciones de reflexión en los patrones de difracción. Además, las células a medida permiten a los investigadores la opción de, en principio, mejorar la relación señal-ruido y para investigar materiales que se hacen en lotes de investigación de menor escala y permitiendo de este modo el estudio NPD in situ de una mayor variedad de materiales. Hasta la fecha ha habido seis diseños de células electroquímicas en los estudios NPD informó situ, incluyendo tres diseños cilíndricos, 14,15,21,22 dos diseños de células de tipo moneda de 23-26 y un diseño de la célula bolsa. 12,27 La primera célula cilíndrica diseño fue limitado en su uso a muy baja carga / tasas de descarga, debido a las grandes cantidades de materiales de los electrodos utilizados. 14,21 El diseño de vuelco, 15 detallan a continuación, y la versión de la célula cilíndrica original, modificado, 22 han superado muchos de los problemas asociados con tél diseño de primera cilíndrica, y puede ser utilizado para correlacionar fiablemente la estructura de materiales de electrodos con su electroquímica. Diseños de tipo botón para NPD en situ también permiten cantidades similares de materiales de electrodo que se probaron en relación con el roll-over de células, mientras que con sutiles diferencias en cuanto a la construcción, las tasas de carga aplicables, y el costo. 15 En particular, el de tipo botón Tipo Recientemente se informó que se han construido usando una aleación de Ti-Zn como el material de la carcasa (null-matriz) que no produce señal en los patrones de NPD. 26 Esto es similar al uso de latas de vanadio en el diseño de vuelco se describe a continuación . Un factor clave que puede influir en la carga aplicable / tasas de descarga (y polarización) es el espesor del electrodo, donde los electrodos más gruesos requieren típicamente la aplicación de corriente inferior. Los diseños de los teléfonos que ahora se están volviendo más populares son las células de la bolsa con hojas de varias celdas individuales conectadas en paralelo, o de hojas que se enrolla de una manera similar a la construcción de baterías de iones de litio que se encuentra en la electrónica móvil. 12,27 Esta célula es rectangular (una bolsa) que pueden funcionar a mayores tasas de carga / descarga que el roll-over o tipo de moneda las células. En este trabajo, nos centramos en el &quot;roll-over&quot; diseño de la célula, lo que ilustra la construcción de células, el uso y algunos resultados utilizando el celular. La preparación de electrodos para las baterías de diseño de vuelco es prácticamente similar a la preparación de electrodos para su uso en pilas de tipo botón convencionales. El electrodo puede ser vertida sobre el colector de corriente por rasqueta, con la mayor diferencia es que el electrodo necesita abarcar dimensiones mayores que 35 x 120-150 mm. Esto puede ser difícil de uniformidad capa con cada material de electrodo. Las capas de electrodo en colector de corriente, separador, y el litio metal en lámina de colector de corriente se disponen, laminados, y se insertan en latas de vanadio. El uso de electrolitod es LiPF6, una de las sales más comúnmente utilizados en las baterías de iones de litio con carbonato de etileno y carbonato de dimetilo deuterado deuterado. Esta célula se ha utilizado con éxito en cuatro estudios reportados y será descrito en mayor detalle a continuación. 15,28-30

<table><tbody><tr><td colspan="4"><fuerte>Preparación de lodos</fuerte></td></tr><tr><td>PVDF</td><td>MTI Corporation</td><td>EQ-Lib-PVDF</td><td>http://www.mtixtl.com/PVDFbinderforLi-ionbatteryelectrodes80g/bag-EQ-Lib-PVDF.aspx</td></tr><tr><td>Material de electrodo activo</td> que <td>el investigador hace*</td><td></td><td>Esto depende del electrodo que se está investigando, normalmente fabricado internamente por el investigador y varía cada vez</td></tr><tr><td>Carbono negro</td><td>MTI Corporation</td><td>EQ-Lib-SuperC65</td><td>http://www.mtixtl.com/TimicalSUPERC65forLithium-IonBatteries80g/bag-EQ-Lib-SuperC65.aspx</td></tr><tr><td>NMP</td><td>MTI Corporation</td><td>EQ-Lib-NMP</td><td>http://www.mtixtl.com/N-Methyl-2-pyrrolidoneNMPsolventforPVDF 250g/bottleLib-NMP.aspx</td></tr><tr><td>Agitador magnético</td><td>IKA</td><td>C-MAG HS 7 IKAMAG</td><td>http://www.ika.in/owa/ika/catalog.product_detail?iProduct=3581200</td></tr><tr><td colspan="4">Fabricación de electrodos</fuerte></td></tr><tr><td>Rasqueta (barra de muesca)</td><td>DPM Solutions Inc.</td><td>100, 200, 300 y 400 micras&nbsp; Barra de muesca de 4 lados</td> Colectores de corriente de Al o Cu MTI Corporation EQ-bcaf-15u-280 http://www.mtixtl.com/AluminumFoilforBatteryCathodeSub strate-EQ-bcaf-15u-280.aspx Encuadernadora de horno al vacíoe.g. VD 53 http://www.binder-world.com/en/vacuum-drying-oven/vd-series/vd-53/ Prensa de placa plana <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Corporación MTI</td><td>EQ-HP-88V-LD</td><td>http://www.mtixtl.com/25THydraulicFlat HotPress-EQ-HP-88V.aspx</td></tr><tr><td colspan="4">Construcción de celda antivuelco</fuerte></td></tr>V <tr><td>electrodo de lata</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr> en Al/Cu MTI Corporation EQ-bcaf-15u-280 http://www.mtixtl.com/AluminumFoilforBatteryCathodeSub strate-EQ-bcaf-15u-280.aspx <tr><td>membrana a base de polietileno o PVDF</td><td>MTI Corporation</td><td>EQ-bsf-0025-400C</td><td>http://www.mtixtl.com/separatorfilm-EQ-bsf-0025-400C.aspx</td></tr><tr><td>LiPF6</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>450227</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/450227?lang=en&region=AU</td></tr><tr><td>dimetilcarbonato deuterado</td><td>Isótopos</td><td>de Cambridge DLM-3903-PK&nbsp;</td><td>http://shop.isotope.com/productdetails.aspx?id=10032379&itemno=DLM-3903-PK</td></tr><tr><td>Isótopos CDN</td> de <td>carboante de etileno deuterado</td><td>D-5489</td><td>https://www.cdnisotopes.com/as/products/specifications/D-5489.php?ei=YWVraWmjoJ1i0lZ7nkr0RpwHr Hxc9ornu14O4WUtZKbZWZrcq6j55 G0lOab3Wi0dMZ7xc+0Yse1leWVtZ LnrGKvta7v591o4JrnkbRowHt/r</td></tr><tr><td>Lámina de metal Li</td><td>MTI Corporation</td><td>Lib-LiF-30M</td><td>http://www.mtixtl.com/Li-Foil-30,000 ml-35 mmW-0.17 mm Th.aspx</td></tr><tr><td>Tapón de goma cortado a medida</td> goma <td>de borrar</td><td></td><td>genérica cortar una goma de borrar genérica a medida</td></tr><tr><td>cera dental</td><td>Ainsworth Dental</td><td>AIW042</td><td>http://www.ainsworthdental.com.au/catalogue/Ainsworth-Modelling-Wax-500g.html</td></tr><tr><td>Alambre de cobre (aislado)</td><td>Alambre de</td><td>Cu genérico con funda que se puede cortar a medida</td>Varilla de aluminio (<<td></td></tr><tr><td> 2 mm de diámetro)</td><td>genérico</td><td></td><td>cortado a medida según sea necesario</td></tr><tr><td>Guantera</td><td>Mbraun</td><td>UNILab</td><td>http://www.mbraun.com/products/glovebox-workstations/unilab-glovebox/</td></tr> <tr><td>Tijeras&nbsp;</td><td>genérico</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Soldador</td><td>genérico</td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">In situ NPD</td></tr><tr><td>Appropriate difractómetro de neutrones</td><td>ANSTO</td><td>Wombat</td><td>http://www.ansto.gov.au/ResearchHub/Bragg/Facilities/Instruments/Wombat/</td></tr> <tr><td>Potenciostato/galvanostat</td><td>Autolab</td><td>PGSTAT302N</td><td>http://www.ecochemie.nl/Products/Echem/NSeriesFolder/PGSTAT302N</td></tr><tr><td>Conexiones a la batería desde potenciostato/galvanostato</td><td>genérico</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Formación y uso</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr> del instrumento NPD<td colspan="4">Análisis de datos</td></tr><tr><td>Visualización de datos y ajuste de picos, .p. ej. LAMP suite</td><td>ILL</td><td>LAMP</td><td>http://www.ill.eu/instruments-support/computing-for-science/cs-software/all-software/lamp/</td></tr> <tr><td>Software de análisis Rietveld, p. ej. GSAS</td><td>APS</td><td>GSAS</td><td></td></tr></tbody></table> https://subversion.xray.aps.anl.gov/trac/EXPGUI

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In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

Baterías de ion-litio son ampliamente utilizados en dispositivos electrónicos portátiles y son considerados como candidatos prometedores para aplicaciones de alta energía, como los vehículos eléctricos. 1,2 Sin embargo, muchos desafíos, tales como tiempos de vida de la densidad de energía y de la batería, deben ser superados antes de que este particular, tecnología de la batería puede ser ampliamente implementado en este tipo de aplicaciones. 3 Esta investigación es un reto, y que delinear un método para hacer frente a estos retos utilizando en NPD situ para investigar la estructura cristalina de electrodos sometidos ciclismo electroquímica (carga / descarga) en una batería. Datos de NPD ayudan a determinar el mecanismo estructural subyacente responsable de una serie de propiedades de los electrodos, y esta información puede dirigir el desarrollo de mejores electrodos y baterías. Repasamos brevemente seis tipos de batería diseña a medida para experimentos NPD y detalle el método para la construcción de la celda &#39;vuelco&#39; que tenemosutilizado con éxito en el instrumento NPD de alta intensidad, WOMBAT, en la Organización de Ciencia y Tecnología Nuclear Australiana (ANSTO). Las consideraciones de diseño y los materiales utilizados para la construcción de células se discuten en relación con los aspectos de la real en el experimento NPD situ y direcciones iniciales se presentan en la forma de analizar tan compleja datos in situ.

Hemos demostrado la versatilidad en el uso de esta célula de vuelco en la bibliografía 15,28-30 y aquí presentamos un ejemplo con el Sr Li 0,18 0,66 Ti 0,5 Nb 0,5 O 3 electrodos. 32 Antes de intentar un refinamiento Rietveld secuencial (refinamiento Rietveld en función del estado de carga), un refinamiento de un modelo de múltiples fases para el primer conjunto de datos se llevó a cabo, con estos datos recogidos por la célula ...

Se describe el diseño y construcción de una celda electroquímica para el examen de los materiales de los electrodos utilizando en difracción de polvo de neutrones situ (NPD). Comentamos brevemente alternativo en los diseños de los teléfonos NPD situ y discuten los métodos para el análisis de la correspondiente en los datos de NPD situ producidos usando esta celda.

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Li-ion batteries are widely used in portable electronic devices and are considered as promising candidates for higher-energy applications such as electric ...

El objetivo general de este procedimiento es preparar una celda electroquímica recargable adecuada para experimentos de difracción de neutrones in situ. Esto se logra preparando primero un electrodo negativo de papel de litio, dos separadores y una lámina de aluminio o cobre. El segundo paso es esparcir una lechada de material de electrodo positivo sobre la lámina de aluminio o cobre que actuará como colector de corriente de la celda.A continuación, añada cables a los electrodos. A continuación, apile los separadores y los electrodos en capas alternas, luego enrolle las capas en un cilindro. Los pasos finales son insertar la celda laminada en una lata de vanadio, agregar electrolito y sellar la lata con los cables accesibles en última instancia in situ por difracción de neutrones.Los datos recopilados con la celda electroquímica se utilizan para mostrar los cambios estructurales en tiempo real de múltiples componentes de la batería durante el ciclo electroquímico o la función de la batería. Las principales ventajas de utilizar experimentos de difracción de neutrones in situ son que toda la mayor parte de la batería se sondea de forma no destructiva con múltiples componentes investi

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Research

Investigación

JoVE Journal

Engineering

Ingeniería

Se describe el uso de sincrotrón de rayos X espectroscopia de absorción (XAS) y difracción de rayos X (DRX) técnicas para sondear los detalles de los procesos de intercalación / desintercalación en materiales de electrodos para baterías de ion-litio y Na-ion. Tanto in situ como ex situ experimentos se utilizan para entender el comportamiento estructural relevante para el funcionamiento de los dispositivos...

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In Situ de neutrones polvo Difracción Uso de baterías de litio-ion por encargo

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