Name: Niet-waterige elektrode Verwerking en constructie van Lithium-ion Coin Cells (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 28 s
Description: Leer niet-waterige elektrodeverwerking voor lithium-ionbatterijen met NMC-kathodes. Deze methode toont stapsgewijze assemblage van coin cells en elektrochemische karakterisering in academische laboratoria.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk wordt financieel ondersteund door de Texas A &amp; M University faculteit onderzoek initiatie subsidie ​​(Mukherjee) en Texas State University start-up financiering (Rhodes).

Voorzichtigheid is geboden bij het gebruik van een van de oplosmiddelen, reagentia, of droge poeders gebruikt in dit protocol. Lees alle MSDS bladen en passende veiligheidsmaatregelen te treffen. Standaard veiligheidsuitrusting omvat handschoenen, een veiligheidsbril en een laboratoriumjas. 1. Cathode Voorbereiding Opmerking: Het schematisch overzicht van de kathode fabricageproces is weergegeven in figuur 1. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/53490/53490fig1.jpg" /> Figuur 1. Schematische weergave van de stappen die gebruikt in de ETSL naar kathoden te maken. Het belangrijkste proces omvat de bereiding en het gieten van de elektrode slurry op een gereinigde aluminium substraat, gevolgd door drogen van de elektrode plaat en opname in knoopcellen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53490/53490fig1large.jpg" target="_blank">Klik hier om bekijk een grotere ve</a>rsion van dit cijfer. <ol><li> Aluminium Voorbereiding van de ondergrond <ol><li> Snijd een 4,5 &quot;met 12&quot; vel van 15 micrometer dik aluminium (Al) folie met een papieren mes of schaar. </li><li> Spray aceton op het oppervlak van een schone plastic bord om de folie aan de raad houden en plaats de folie vel op het bord. </li><li> Spuit een ruime hoeveelheid aceton op het oppervlak van de folie en beginnen het gehele oppervlak met een scotch pad met kleine halve cirkel bewegingen schrobben. Spray extra aceton op het oppervlak en veeg resten met een papieren handdoek. </li><li> Herhaal de stappen 1.1.2-1.1.3 voor de andere kant en herhaal nog een keer voor het gieten kant. </li><li> Was geëtst Al blad met gedeïoniseerd (DI) water op gieten zijde eerst, dan flip en herhaal met de andere kant. Re-schrobben het oppervlak van de Al folie als DI water displays slechte bevochtigbaarheid en stroomt niet uit het oppervlak van de plaat, zonder de vorming van druppels. Herhaal spoelen met isopropylalcohol. </li><li> Breng de gereinigde Al plaat tussen twee papieren handdoeken en laten drogen voor ongeveer 20 minuten onder druk tussen de twee platte vlakken en papieren handdoekjes. </li></ol></li><li> Drijfmest Voorbereiding <ol><li> Kies de gewichten van werkzame materiaal geleidend additief en bindmiddel op basis van de gewenste samenstelling van de elektrodeplaat. Kies een totale droge poeder gewicht van 1,25 g, met 70 gew% lithium-mangaan-kobalt-oxide, Lini 1/3 1/3 Mn Co 03/01 O 2 (NMC, actief materiaal), 20 gew% roetzwart (geleidende additief) en 10% polyvinylideendifluoride (PVDF, bindmiddel). </li><li> Meet 0,875 g NMC en 0,25 g roet en plaats in een agaat mortier en stamper. Lichtjes van de materialen bij elkaar te mengen zonder slijpen. Nadat een mengsel begint te vormen, molen met de hand in een mortier en stamper gedurende 3-5 min, totdat een gelijkmatige poeder visueel waargenomen. </li><li> Breng het gemengde poeder in een wegwerp mengbuismet een stuk papier te wegen. Voeg 16 glazen kogels (6 mm diameter) om het poeder, samen met 5,5 ml 1-methyl-2-pyrrolidinon (NMP), het niet-waterige oplosmiddel. </li><li> Plaats de wegwerp buis op de buis schijf station en vastklikken. Schakel de drive in en langzaam te verhogen tot de maximale snelheid. Laat inhoud te mengen gedurende 15 min. </li><li> Voeg 1,25 g van een 10% PVDF in NMP oplossing rechtstreeks aan de buis. Plaats de buis terug naar het station en laten mengen gedurende 8 min, volgens dezelfde procedure 1.2.4. Indien de buis Men laat langer dan 5 minuten voor het gieten (onder), meng de inhoud gedurende nog 15 min. </li></ol></li><li> Gieten en drogen <ol><li> Reinig het metalen oppervlak van de automatische film applicator met isopropyl alcohol en een papieren handdoek. Zorg ervoor dat de rakel is schoon, en is ingesteld om de gewenste casting hoogte (200 pm). </li><li> Breng een laag isopropylalcohol om het oppervlak van de film applicator en plaats de dried aluminiumsubstraat glimmende kant naar beneden op het oppervlak. Druk het overtollige isopropylalcohol met een gevouwen papieren handdoek totdat alle rimpels en isopropyl worden verwijderd. Zorg om te voorkomen dat scheuren het substraat door stevig vast te houden een van de ondergrond in de plaats. </li><li> Verwijder de mengbuis van de metro station en de container te openen. Giet de suspensie op het oppervlak van het substraat in een 3/2 inch lijn ongeveer 1 duim van de bovenste (eerste casting zijde) van het substraat. Verwijder eventuele glazen bollen van het vel met schone metalen pincet. </li><li> Stel de casting snelheid tot 20 mm / sec, en activeer de casting arm van de film applicator. </li><li> Neem de cast elektrode uit het oppervlak van de film applicator met een dun stuk karton te zorgen geen rimpels gevormd op het vel. </li><li> Laat de elektrodenplaat drogen 16 uur bij kamertemperatuur (~ 24 ° C), gevolgd door drogen bij 70 ° C ~ 3 uur of totdat de plaat droog is. Zorg ervoor dat de elektrode is milieuvriendelijk geïsoleerd in een fume kap of afgesloten kamer voor niet-uniforme uitdroging te voorkomen. </li></ol></li><li> Kathode-elektrode Ponsen <ol><li> Plaats de gedroogde elektrode plaat op een schoon blad van aluminium. Neem een ​​½ &quot;perforator en plaats het voorzichtig op een gebied van het vel met een uniform oppervlak (randen kunnen niet-uniforme verschijnen). Langzaam druk uitoefenen op de stempel (met de hand) en&quot; roll &quot;de druk rond de randen van de punch te zorgen voor een schone snede. </li><li> (Alternatief) Knip een elektrode-schijf met behulp van een precieze schijf mes in plaats van handmatige perforeren. </li><li> Verwijder de elektrode uit het vel met schoongemaakt plastic pincet en plaats deze in een gemerkte flacon en het elektrode-oppervlak naar boven. Herhaal tweemaal. </li><li> (Optioneel) Plaats een geperforeerd elektrode op het oppervlak van het lab pers. Oefen druk van ongeveer 4 MPa (de optimale druk zal variëren op basis van de pers gebruikt). Herhaal voor de resterende elektrodes. </li><li> Plaats de flesjes in een vacuum oven en laat de elektroden verder drogen bij 120 ° C in -0,1 MPa gedurende 12 uur om eventueel achtergebleven vocht te verwijderen. Na, verwijder de elektroden en wegen binnen 0,0001 g. </li><li> Open de voorkamer van het dashboardkastje en plaats de flesjes op de lade. Sluit de kamer de deur en zorgen voor een goede afdichting door met twee vingers te antichambre luik scherpen. </li><li> Breng het vacuüm tot -0,1 MPa, en vervolgens vullen met Argon. Herhaal dit proces 1-2 keer, afhankelijk van de in de glovebox vervoerde monsters. </li></ol></li></ol> 2. Anode Blad voor Full Cell <ol><li> Herhaal hoofdstuk 1, behalve met behulp van 9 pm dikke koperfolie als substraat in plaats van aluminiumfolie. De samenstelling van de laag kan worden aangepast aan specifieke behoeften. </li></ol> 3. Coin Cell Pre-assemblage Let op: De bouw van de munt cellen wordt uitgevoerd in een inert (Argon) omgeving binnen een dashboardkastje. Extreme voorzichtigheid moeten worden genomen om blootstelling van het interne milieu uitwendige atmosfeer te minimaliseren. Werk met scherpe materialen in het dashboardkastje moet worden geminimaliseerd indien mogelijk. Als algemene regel geldt dat een taak binnen de glovebox 3 maal langer is dan de snelheid waarmee de taak buiten worden uitgevoerd nemen. Handschoenen moet ook worden gedragen over het dashboardkastje handschoenen om blootstelling te minimaliseren bij het werken met verschillende stoffen. Opmerking: De componenten die nodig zijn voor de constructie van de knoopcel, waaronder de kap geval golfveren, pakkingen, spacers, lithium lint, elektrolyt en overige hulpmiddelen zoals plastic pincetten (voor component placement) zijn opgenomen in een argon gevulde handschoenenkast met O 2 en H 2 O niveaus onder 0,5 delen per miljoen gehandhaafd. Alle componenten ingebracht in de glovebox (inclusief pluisvrije reinigingsdoekjes task) te verwarmen O / N in een vacuümoven bij 120 ° C bij een druk van -0,1 MPa om eventuele verwijderenvocht. <ol><li> Tegenelektrode Bereiding <ol><li> In het dashboardkastje, verwijderen lithium lint (0,75 mm dik) van verzegelde container en de uitrol van een deel op het oppervlak van een kunststof blok. Met behulp van een scheermesje, voorzichtig schrapen weg te zwart-gekleurde oxidatie van de folie oppervlak. Neem uiterst voorzichtig om te voorkomen dat het snijden van de handschoenen. </li><li> Neem een ​​9/16 &quot;gat punch en punch van een schijf van de lithium lint. Gebruik een vinger (gescheiden van het lithium door rubberhandschoenen binnen dashboardkastje) of andere bot instrument om de lithium schijf duwen van de punch. </li><li> Neem een ​​0,5 mm dikke spacer en voorzichtig toepassing van de lithium-schijf naar het oppervlak tussen de vingers. Controleer of de lithium disc vast aan het midden van de afstandhouder en vlak - een oneffen oppervlak ongelijkmatig stroomverdelingen veroorzaken. </li></ol></li><li> Elektrolyt Voorbereiding <ol><li> Bewaar de elektrolyt naar keuze (in dit geval 1 M LiPF6 in EC / december 1: 1 in volume) metin de glovebox allen tijde in een aluminium houder, als elektrolyt is lichtgevoelig. </li><li> Verwijderen van een kleine hoeveelheid elektrolyt uit de broncontainer in een werkhouder. </li></ol></li><li> Celgard Separator Voorbereiding <ol><li> Plaats een vel van het separatormembraan tussen een gevouwen vel printerpapier. Plaats de gevouwen papier membraan op een vel aluminium. </li><li> Plaats een dempende laag bovenop de perforator en het gebruik van een hamer te slaan uit een ¾ &quot;diameter separatormembraan. </li><li> Breng de geponste afscheider discs in het dashboardkastje gebruik te maken van de in 1.4.6-1.4.7 procedures. Opmerking: Het wordt aanbevolen om deze stap in bulk uit te voeren om te vermijden dat punch uit individuele afscheiders voor ieder knoopcel wordt gebouwd. </li></ol></li></ol> 4. Coin Cell Assembly Opmerking: De configuratie van de munt celin figuur 2. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/53490/53490fig2.jpg" /> Figuur 2. Coin cel componenten weergegeven in de volgorde van plaatsing in de cel. Plaatsing van de kathode wordt gevolgd door de afscheider, pakking, tegenelektrode en golf lente, gevolgd door het afdichten van de cel. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53490/53490fig2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken .</a> <ol><li> Open het interieur antichambre deur. Trek alle onderdelen binnen de antichambre in het dashboardkastje en sluit het interieur antichambre deur. </li><li> Plaats een knoopcel geval in een kleine wegen boot. Plaats de kathode naar het centrum van de munt celgeval. Breng 1-2 ~ 30 ul druppels elektrolyt naar het midden van de elektrode en 1 druppel aan weerszijden van de rand van de behuizing passen. </li><li> Plaats een ¾ &quot;separator ophet oppervlak van de elektrode. Force eventuele luchtbellen die vast komen te zitten met de platte kant van een pincet, en opnieuw het centrum van de kathode door grijpen de zaak door de lip en licht de elektrode te tikken op zijn plaats. Breng een extra 1-2 druppels elektrolyt om een ​​betere beweging van de elektrode vastzittend zijn oorspronkelijke positie. </li><li> Plaats de pakking in de behuizing, met de platte kant naar beneden en de lippen naar boven. Bevestigen de oriëntatie van de pakking door te oordelen tegen het licht voorafgaand aan de cel inbrengen. </li><li> Breng 2-3 ~ 30 ul druppels elektrolyt naar het midden van de cel, en plaats de voorbereide tegenelektrode op het midden van de lithium naar beneden. Plaats de golfveer bovenop de gecentreerde tegenelektrode. </li><li> Vul de cel rand (~ 0,7 ml) met elektrolyt totdat het een gekromd convex meniscus dat de meeste golfveer oppervlak bedekt vormt. </li><li> Plaats de knoopcel dop voorzichtig bovenop de cel gebruikmaking tHij pincet om de dop verticaal gecentreerd in de cel te houden. Verzorgen de dop te centreren om overmatig verlies van elektrolyt te voorkomen. </li><li> Druk de dop omlaag (met de hand) tot het zet in de lip van de pakking. Breng de cel om de tang en ervoor zorgen dat de cel is gecentreerd in de groef van het krimpen sterven. Krimp de cel tot een druk van ~ 6,2 MPa (900 psi) en afgifte. </li><li> Verwijder de cel van de tang (met de hand), en reinig overtollige elektrolyt. Herhaal stappen 4.2- 4,9 tot alle gewenste cellen geconstrueerd. Reinig eventueel gemorste elektrolyt, plaatsen afval in een geschikte container. Breng de cellen uit het dashboardkastje en te labelen. </li></ol> 5. elektrochemische Evaluatie <ol><li> Sluit de schoongemaakte cellen aan de batterij cycler. Zorg ervoor dat de aansluitingen correct zijn aangesloten door het meten van de open circuit potentieel. Indien niet positief, keren de aansluitingen. </li><li> Bereken de gewenste stroom op basis van het gewicht van de gedroogde electrode op het oppervlak van het aluminiumsubstraat, de bekende massa van het aluminium, het actieve materiaal gewichtspercentage, en de nominale capaciteit van het specifieke actieve gebruikte materiaal. <ol><li> Met een gemeten elektrode massa van 0,0090 g, aluminium schijf massa van 0,0054 g, en de nominale capaciteit van 155 mAh / g, bepalen de gewenste stroom als (0,0090 g - 0,0054 g) × 0,70 × 155 mAh / g = 0,3906 mAh. Voor de afvoer als nodig is om volledig te ontladen van de cel in 1 uur (1C) stroom, de toegepaste stroom 0,3906 mA. </li></ol></li><li> Stel het schema op de cycler te laden / ontladen van de cel tussen de bovenste en onderste spanningsniveau van 4,2 V en 2,8 V. Cycle de cellen 4 maal bij een snelheid van C / 10 (galvanostatische constante stroom). Aanrekenen dan de cel eenmaal op C / 10. </li><li> Na de 5 e C / 10 lading, verwijdert de cel van cycler (indien nodig) en het uitvoeren van elektrochemische impedantiespectroscopie 19 (EIS) op de cel, nadat men het mengsel 1 uur. Plaats de cel terugop de cycler en afvoer bij C / 10. Voer EIS nogmaals Nadat men het mengsel 1 uur. </li><li> Plaats de cel weer op de fietser en de cyclus van de cel 5 keer op de tarieven van de C / 5, C, 2C, 5C en 10C, gevolgd door 100 1C cycli. </li><li> Bepaal de specifieke capaciteit van de cellen bij elke C-rate van de capaciteit in mAh delen door de massa van het werkzame materiaal in de kathode. De retentiecapaciteit Bereken het gemiddelde specifieke vermogen van de laatste 5 1C cycli te delen door het gemiddelde specifieke vermogen van de eerste 5 cycli 1C. </li></ol>

<ol><li>Wagner, R., Preschitschek, N., Passerini, S., Leker, J., Winter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+research+trends+and+prospects+among+the+various+materials+and+designs+used+in+lithium-based+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Electrochem%22%5BJournal%5D)">Current research trends and prospects among the various materials and designs used in lithium-based batteries.</a> J Appl Electrochem. 43, 481-496 (2013).</li>
<li>Whittingham, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lithium+batteries+and+cathode+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Lithium batteries and cathode materials.</a> Chem Rev. 104, 4271-4301 (2004).</li>
<li>Ellis, B. L., Lee, K. T., Nazar, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positive+Electrode+Materials+for+Li-Ion+and+Li-Batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Mater%22%5BJournal%5D)">Positive Electrode Materials for Li-Ion and Li-Batteries.</a> Chem Mater. 22, 691-714 (2010).</li>
<li>Tarascon, J. M., Armand, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Issues+and+challenges+facing+rechargeable+lithium+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries.</a> Nature. 414, 359-367 (2001).</li>
<li>Smith, K., Wang, C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Power+and+thermal+characterization+of+a+lithium-ion+battery+pack+for+hybrid-electric+vehicles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Power and thermal characterization of a lithium-ion battery pack for hybrid-electric vehicles.</a> J Power Sources. 160, 662-673 (2006).</li>
<li>Lu, L. G., Han, X. B., Li, J. Q., Hua, J. F., Ouyang, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+the+key+issues+for+lithium-ion+battery+management+in+electric+vehicles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">A review on the key issues for lithium-ion battery management in electric vehicles.</a> J Power Sources. 226, 272-288 (2013).</li>
<li>Dunn, B., Kamath, H., Tarascon, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+Energy+Storage+for+the+Grid%3A+A+Battery+of+Choices%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Electrical Energy Storage for the Grid: A Battery of Choices.</a> Science. 334, 928-935 (2011).</li>
<li>Esb Inc. Button Cell battery. US patent. , US3655452 A (1972).</li>
<li>Elul, S., Cohen, Y., Aurbach, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+geometry+in+2D+simulation+on+the+charge%2Fdischarge+processes+in+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electroanal+Chem%22%5BJournal%5D)">The influence of geometry in 2D simulation on the charge/discharge processes in Li-ion batteries.</a> J Electroanal Chem. 682, 53-65 (2012).</li>
<li>Buqa, H., Goers, D., Holzapfel, M., Spahr, M. E., Novak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+rate+capability+of+graphite+negative+electrodes+for+lithium-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electrochem+Soc%22%5BJournal%5D)">High rate capability of graphite negative electrodes for lithium-ion batteries.</a> J Electrochem Soc. 152, A474-A481 (2005).</li>
<li>Chen, Y. H., Wang, C. W., Zhang, X., Sastry, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+cathode+optimization+for+lithium+cells%3A+Ionic+and+electronic+conductivity%2C+capacity%2C+and+selection+of+materials%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Porous cathode optimization for lithium cells: Ionic and electronic conductivity, capacity, and selection of materials.</a> J Power Sources. 195, 2851-2862 (2010).</li>
<li>Arora, P., Doyle, M., Gozdz, A. S., White, R. E., Newman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+between+computer+simulations+and+experimental+data+for+high-rate+discharges+of+plastic+lithium-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Comparison between computer simulations and experimental data for high-rate discharges of plastic lithium-ion batteries.</a> J Power Sources. 88, 219-231 (2000).</li>
<li>Dillon, S. J., Sun, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstructural+design+considerations+for+Li-ion+battery+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Solid+St+M%22%5BJournal%5D)">Microstructural design considerations for Li-ion battery systems.</a> Curr Opin Solid St M. 16, 153-162 (2012).</li>
<li>Harris, S. J., Lu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Inhomogeneities-Nanoscale+to+Mesoscale-on+the+Durability+of+Li-Ion+Batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+C%22%5BJournal%5D)">Effects of Inhomogeneities-Nanoscale to Mesoscale-on the Durability of Li-Ion Batteries.</a> J Phys Chem C. 117, 6481-6492 (2013).</li>
<li>Liu, G., Zheng, H., Song, X., Battaglia, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Particles+and+Polymer+Binder+Interaction%3A+A+Controlling+Factor+in+Lithium-Ion+Electrode+Performance%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electrochem+Soc%22%5BJournal%5D)">Particles and Polymer Binder Interaction: A Controlling Factor in Lithium-Ion Electrode Performance.</a> J Electrochem Soc. 159, A214-A221 (2012).</li>
<li>Zheng, H. H., Yang, R. Z., Liu, G., Song, X. Y., Battaglia, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cooperation+between+Active+Material%2C+Polymeric+Binder+and+Conductive+Carbon+Additive+in+Lithium+Ion+Battery+Cathode%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+C%22%5BJournal%5D)">Cooperation between Active Material, Polymeric Binder and Conductive Carbon Additive in Lithium Ion Battery Cathode.</a> J Phys Chem C. 116, 4875-4882 (2012).</li>
<li>Liu, Z. X., Battaglia, V., Mukherjee, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesoscale+Elucidation+of+the+Influence+of+Mixing+Sequence+in+Electrode+Processing%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Mesoscale Elucidation of the Influence of Mixing Sequence in Electrode Processing.</a> Langmuir. 30, 15102-15113 (2014).</li>
<li>Liu, Z. X., Mukherjee, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstructure+Evolution+in+Lithium-Ion+Battery+Electrode+Processing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electrochem+Soc%22%5BJournal%5D)">Microstructure Evolution in Lithium-Ion Battery Electrode Processing.</a> J Electrochem Soc. 161, E3248-E3258 (2014).</li>
<li>Zheng, H. H., Tan, L., Liu, G., Song, X. Y., Battaglia, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calendering+effects+on+the+physical+and+electrochemical+properties+of+Li%5BNi1%2F3Mn1%2F3Co1%2F3%5DO-2+cathode%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Calendering effects on the physical and electrochemical properties of Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O-2 cathode.</a> J Power Sources. 208, 52-57 (2012).</li>
<li>Zheng, H. H., Li, J., Song, X. Y., Liu, G., Battaglia, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+understanding+of+electrode+thickness+effects+on+the+electrochemical+performances+of+Li-ion+battery+cathodes%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochim+Acta%22%5BJournal%5D)">A comprehensive understanding of electrode thickness effects on the electrochemical performances of Li-ion battery cathodes.</a> Electrochim Acta. 71, 258-265 (2012).</li>
<li>Marks, T., Trussler, S., Smith, A. J., Xiong, D. J., 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, A51-A58 (2011).</li>
<li>Li, C. C., Wang, Y. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Binder+Distributions+in+Water-Based+and+Organic-Based+LiCoO2+Electrode+Sheets+and+Their+Effects+on+Cell+Performance%5BTitle%5D)+AND+%22+J+Electrochem+Soc%22%5BJournal%5D)">Binder Distributions in Water-Based and Organic-Based LiCoO2 Electrode Sheets and Their Effects on Cell Performance.</a> J Electrochem Soc. 158, A1361-A1370 (2011).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Het optimaliseren van de natte mengtrappen zijn cruciaal voor de suspensie viscositeit en coating vermogen, die van invloed op de uniformiteit en adhesie van de elektrode. Hier een high-shear mixing methode wordt gebruikt, waarbij het oplosmiddel, additieven, bindmiddel en actieve materiaal worden gemengd met gebruikmaking van de kinetische bewegingen van de glazen bollen in de flesjes. Dit mengtechniek biedt het voordeel van veel snellere mengtijden in vergelijking met een magnetische roerder methode. Afgezien van deze...

Lithium-ion batterijen een veelbelovende bron aan de steeds toenemende eisen van energiereservoirs 1-4 vervullen. Verbetering van de capaciteit van LIBs zou niet alleen het effectieve bereik van elektrische voertuigen 5,6, maar ook hun levensduur verbeteren door de ontlading, die op zijn beurt de levensvatbaarheid van LIBs voor gebruik in energieopslagtechniek toepassingen 7. Oorspronkelijk voor gehoorapparaten in 1970 8 worden knoopcellen tegenwoordig algemeen gebruikt in de ontwikkeling en evaluatie van nieuwe en bestaande elektrodematerialen. Als een van de kleinste vormfactoren voor batterijen, deze cellen vormen een eenvoudige en effectieve manier om de batterijen te maken in een wetenschappelijk onderzoek instelling. Een typische Lithium-Ion batterij bestaat uit een kathode, anode, stroomcollectoren, en een poreuze separator, dat kortsluiting van de anode en kathode voorkomt. Tijdens de operatie van een Lithium-Ion batterij, ions en elektronen zijn mobiel. Tijdens het lossen, ionen reizen van de negatieve elektrode (anode) door de poreuze separator en in de positieve elektrode, of kathode. Ondertussen elektronen door de stroomafnemer, over het externe circuit tenslotte recombineren met de ionen aan de kathode zijde. Om eventuele weerstanden verbonden aan ionen en elektronen overdracht beperken, moeten de componenten juiste oriëntatie - de afstand ionen reizen moet worden geminimaliseerd. Typisch deze componenten worden gecombineerd een &quot;sandwich&quot; configuratie. Batterijen gebruikt in elektrische voertuigen, mobiele telefoons en consumentenelektronica bestaan ​​uit grote sandwiches die spiraalvormig zijn gewikkeld of gevouwen, afhankelijk van de vorm factor van de batterij. Deze types van cellen kunnen zeer moeilijk te vervaardigen op kleine schaal zonder hoge kosten. In een munt cel is er slechts één sandwich in de cel. Hoewel gespecialiseerde apparatuur is nog steeds nodig om de elektroden te creëren i<html> n munt cellen, de cellen zelf kunnen snel worden met de hand geassembleerd en verzegeld in een gecontroleerde omgeving. De prestaties van de batterijen, ongeacht het type, afhankelijk van de materialen die de positieve en negatieve elektrode, de keuze van de elektrolyt en de celarchitectuur 4,9-13 vormen. Een typische LIB elektrode bestaat uit een combinatie van Li-bevattend actief materiaal, geleidend additief polymeer bindmiddel en holle ruimte die is gevuld met een elektrolyt. Elektrode verwerking kan worden georganiseerd in vijf stappen: droge poeder mengen, nat mengen, voorbereiding van de ondergrond, film applicatie en drogen - een stap die vaak wordt gegeven weinig aandacht. Bij het produceren van een elektrode met deze verwerkingsstappen, het einddoel is om een ​​uniforme elektrodefilm bestaande uit het actieve materiaal, geleidend additief, bindmiddel bereiken. Deze gelijkmatige verdeling is van cruciaal belang om optimale prestaties van LIBs 14-18. nt &quot;&gt; Deze gids geeft de stappen gebruikt bij Texas A &amp; M in de Energie en Transport Sciences Laboratory (ETSL) en Texas State University om coin cellen produceren voor de evaluatie van nieuwe en bestaande elektrode materialen. Naast de basisstappen gevonden gedocumenteerd in vele bronnen , hebben we onze eigen expertise op kritieke stappen opgenomen, en merkt belangrijke details die vaak weggelaten uit gelijkaardige methodes documenten en vele publicaties. Daarnaast is de primaire fysieke en elektrochemische methoden gebruikt in ons lab (galvanostatic fietsen en elektrochemische impedantiespectroscopie (EIS)) worden opgehelderd binnen.

<table><tbody><tr><td>LiNiMNCoO2 (NMC, 1:1:1)</td><td>Targray</td><td>PLB-H1</td><td></td></tr><tr><td>CNERGY Super C-65</td><td>Timcal</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Polyvinylidene Difluoride (PVDF)</td><td>Kynar</td><td>Flex 2801</td><td></td></tr><tr><td>1-Methyl-2-pyrrolidinone anhydrous, 99.5% NMP</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>328634</td><td></td></tr><tr><td>1.0 M LiPF6 in EC/DEC (1:1 op volume)</td><td>BASF</td><td>50316366</td><td></td></tr><tr><td>Celgard 2500 Separator</td><td>MTI</td><td>EQ-bsf-0025-60C</td><td>25 &#956;m dik; Polypropyleen</td></tr><tr><td>Aluminiumfolie</td><td>MTI</td><td>EQ-bcaf-15u-280</td><td></td></tr><tr><td>Litiumlint</td><td>Sigma Aldrich</td><td>320080</td><td>0,75 mm dik</td></tr><tr><td>2-Propanol, ACS-reagens, &ge;99,5%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>190764</td><td></td></tr><tr><td>Aceton, ACS-reagens, &ge;99,5%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>179124</td><td></td></tr><tr><td>Roestvrijstalen CR2032-muntcelkit&nbsp;</td><td>Pred Materials</td><td></td><td>behuizing, dop en PP-pakking</td></tr><tr><td>Roestvrijstalen Spacer&nbsp;</td><td>Pred Materials</td><td></td><td>15,5 mm diameter x 0,5&nbsp;mm dik</td></tr><tr><td>Roestvrijstalen golfveer&nbsp;</td><td>Pred Materials</td><td></td><td>15 mm diameter x 1,4&nbsp;mm hoogte</td></tr><tr><td>Analytische weegschaal</td><td>Ohaus</td><td>Adventurer AX</td><td></td></tr><tr><td>Agaatmolen en stamper</td><td>VWR</td><td>89037-492</td><td>5 inch diameter</td></tr><tr><td>Tube Drive</td><td>IKA</td><td>3645000</td><td></td></tr><tr><td>20 ml roerbuis</td><td>IKA</td><td>3703000</td><td></td></tr><tr><td>Glazen bollen</td><td>McMaster-Carr</td><td>8996K25</td><td>6 mm diameter</td></tr><tr><td>Automatische filmapplicateur</td><td>Elcometer</td><td>K4340M10-</td><td></td></tr><tr><td>Doctor Blade</td><td>Elcometer</td><td>K0003580M005</td><td></td></tr><tr><td>Matenset</td><td>Mayhew</td><td>66000</td><td></td></tr><tr><td>Vacuumoven</td><td>MTI</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vacuumpomp</td><td>MTI</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Laboratoriumpers</td><td>MTI</td><td>YLJ-12</td><td></td></tr><tr><td>Hydraulische klemmachine</td><td>MTI</td><td>MSK-110</td><td></td></tr><tr><td>Handschoenenkast</td><td>MBraun</td><td>LABstar</td><td></td></tr><tr><td>Batterijcyclus</td><td>Arbin Instruments</td><td>BT2000</td><td></td></tr><tr><td>Potentiostaat/Galvanostaat/EIS</td><td>Biologic</td><td>VMP3</td><td></td></tr></tbody></table>

niet-waterige elektrode verwerking en constructie van lithium-ion coin cells

Non-aqueous Electrode Processing and Construction of Lithium-ion Coin Cells

Onderzoek naar nieuwe en verbeterde materialen die in lithium-ionbatterijen (LIB) moeten worden gebruikt, vereist een experimenteel equivalent voor elke computationele analyse. Het testen van lithium-ionbatterijen in een academische omgeving heeft verschillende vormen aangenomen, maar op het meest basale niveau ligt de muntcelconstructie. Bij de traditionele LIB-elektrodevoorbereiding wordt een meerfasige suspensie, bestaande uit actief materiaal, bindmiddel en geleidend additief, uitgestort op een substraat. Vervolgens kan een elektrode-schijf uit de gedroogde laag worden geponst en gebruikt bij de constructie van een muntcel voor elektrochemische evaluatie. Het gebruik van het potentieel van het actieve materiaal in een batterij is cruciaal afhankelijk van de microstructuur van de elektrode, aangezien een geschikte verdeling van de primaire componenten cruciaal is om optimale elektrische geleidbaarheid, porositeit en kronkeling te waarborgen, zodat elektrochemische en transportinteractie wordt geoptimaliseerd. Verwerkingsstappen variërend van de combinatie van droog poeder, nat mengen en drogen, kunnen allemaal de interacties van meerdere fasen beïnvloeden die de microstructuurvorming beïnvloeden. Elektrochemisch onderzoek vereist de constructie van elektroden en muntcellen met de grootste zorgvuldigheid en precisie. Dit artikel beoogt een stap-voor-stap handleiding te bieden voor niet-waterige elektrodebewerking en muntcelconstructie voor lithium-ionbatterijen binnen een academische omgeving, met nadruk op het ontcijferen van de invloed van drogen en kalanderen.

Een goed gegoten elektrode plaat moet uniform verschijnen in uiterlijk van het oppervlak en goed houden aan de huidige inzamelaar. Typisch schilferen van de elektrodeplaat wordt veroorzaakt door slechte etsen van het substraat of met weinig NMP in de eerste mengtrap. Alternatief kan teveel NMP het vel veroorzaken een hogere poreusheid, wat niet wenselijk is weergegeven. Tenslotte kan een derde patroon worden waargenomen op het elektrodeoppervlak, waarbij pooling blijkt plaats te vinden. ...

Niet-waterige elektrodebewerking is essentieel voor de constructie van muntbatterijen en de evaluatie van nieuwe elektrodechemieën voor lithium-ionbatterijen. Er wordt een stapsgewijze handleiding gegeven voor de basispraktijken die nodig zijn als elektrochemisch ingenieur die in een academische experimentele omgeving met batterijen werkt.

Niet-waterige elektrode Verwerking en constructie van Lithium-ion Coin Cells

Research into new and improved materials to be utilized in lithium-ion batteries (LIB) necessitates an experimental counterpart to any computational ...

Het algemene doel van deze experimentele demonstratie is het bieden van een stapsgewijze procedurele richtlijn voor de preparatie van lithium-ion batterijelektroden en de assemblage van knoopcellen, samen met elektrochemische analyse en karakterisering die in een academische laboratoriumsetting kunnen worden uitgevoerd. Deze demonstratie benadrukt het belang van elektrochemische verwerking voor de prestaties van lithium-ion batterijen en hun elektrochemische eigenschappen. Een van de belangrijkste aandachtspunten is dat we het belang van verdamping willen benadrukken tijdens de droogstap bij de verwerking en fabricage van lithiumbatterijelektroden.We hopen dat deze demonstratie een stapsgewijze richtlijn zal bieden aan studenten en anderen die een programma in elektrochemische techniek willen starten, en met name in de ADR-familie-opslag. Om deze procedure te starten, snijdt u met een papiersnijder een vel aluminiumfolie van 15 micrometer dik met afmetingen van 4,5 inch bij 12 inch. Spray aceton op het oppervlak van een schoon plastic bord en plaats vervolgens het vel folie op het bord.Spray vervolgens een royale hoeveelheid aceton op het oppervlak van de folie en begin het gehele oppervlak te schuren met kleine halve cirkelbewegingen met een schuursponsje. Spray extra aceton op het oppervlak en veeg de residuen af met een papieren handdoek. Spoel de geëtste aluminiumplaat aan de giJZijde af met gedeïoniseerd water.Draai het vel om en herhaal dezelfde procedure aan de glanzende zijde, en vervolgens opnieuw aan de matte zijde. Plaats de gereinigde aluminiumplaat na het spoelen met isopropylalcohol tussen twee papieren handdoeken. Plaats daarna de papieren handdoeken en de gereinigde aluminiumplaat tussen twee platte platen en pers deze, met behulp van een zwaar object, gedurende ongeveer 20 minuten samen.Plaats vervolgens 0,875 gram lithiummangaancobaltoxide, of NMC, en 0,25 gram carbon black in een agaatvijzel met stamper. Meng de materialen lichtjes zonder te malen. Zodra er een mengsel begint te vormen, wordt dit gedurende drie tot vijf minuten handmatig in de vijzel gemalen, totdat er zichtbaar een uniform poeder is ontstaan.Breng het gemengde poeder met behulp van een stuk wit papier over in een wegwerpbuis voor menging. Voeg vervolgens 16 glazen kogels en 5,5 milliliters 1-methyl-2-pyrrolidone, of NMP, toe aan het poeder. Plaats de wegwerpbuis in een buisenaandrijfstation en vergrendel deze.Zet de drive aan en verhoog de snelheid langzaam tot het maximum, waarbij de inhoud 15 minuten mengt. Wanneer het mengen is voltooid, voegt u 1,25 gram van een 10% polyvinylideendifluoride in NMP-oplossing rechtstreeks aan de buis toe. Plaats de buis terug op de drive en laat de inhoud acht minuten mengen.Breng vervolgens een laag isopropylalcohol aan op het oppervlak van de filmapplicator en plaats het gedroogde aluminiumsubstraat met de glanzende zijde naar beneden op het oppervlak. Druk het overtollige isopropylalcohol weg met een gevouwen papieren handdoek totdat alle rimpels en het oplosmiddel zijn verwijderd. Nadat de mengbuis uit de buisaandrijving is verwijderd, giet u de slurry in een lijn van twee tot drie inch op het oppervlak van het substraat, ongeveer één inch vanaf de bovenkant van het substraat.Stel vervolgens de gietsnelheid in op 20 millimeters per seconde en activeer de gietarm van de filmapplicator. Zodra het gieten is voltooid, tilt u de gegoten elektrode van het oppervlak van de filmapplicator met een dun stuk karton op om te voorkomen dat er rimpels op het vel ontstaan. Nadat het elektrodevel 16 uur bij kamertemperatuur heeft kunnen drogen, droogt u het ongeveer drie uur lang bij 70 degrees Celsius in een oven.Plaats op dit punt de gedroogde elektrodefolie op het eerder gereinigde vel aluminiummetaal. Plaats voorzichtig een perforator van 1/2 inch op een gedeelte van de folie met een uniform oppervlak. Oefen langzaam druk uit op de perforator en rol de druk langs de randen van de perforator om een schone snede te garanderen.Verwijder de uitgesneden elektrode met schone plastic pincetten uit het vel en plaats deze in een gelabeld vial met het elektrode-oppervlak naar buiten gericht. Droog de elektroden vervolgens verder in een vacuümoven bij 120 °C, bij -0,1 MPa, gedurende 12 uur om eventueel resterend vocht te verwijderen. Weeg de elektroden na het uitnemen uit de oven nauwkeurig tot op 0,0001 g.Plaats in een glovebox een knoopcelbehuizing in een klein weegschaaltje en plaats de kathode in het midden van de knoopcelbehuizing. Breng één tot twee druppels elektrolyt aan op het midden van de elektrode, en breng één druppel aan aan weerszijden van de rand van de behuizing. Plaats een enkele separator van 3/4 inch op het oppervlak van de elektrode.Plaats vervolgens de pakking in de behuizing, met de vlakke zijde naar beneden en de lipzijde naar boven. Breng twee tot drie druppels elektrolyt aan in het midden van de cel en plaats de voorbereide tegenelektrode in het midden, met de lithiumzijde naar beneden. Plaats de golfveer bovenop de gecentreerde tegenelektrode.Vul de cel vervolgens tot de rand met elektrolyt, totdat er een gebogen, convexe meniscus ontstaat die het grootste deel van het oppervlak van de golfveer bedekt. Plaats de dop van de knoopcel voorzichtig bovenop de cel, waarbij de pincet wordt gebruikt om de dop verticaal gecentreerd boven de cel te houden. Druk de dop naar beneden totdat deze in de rand van de pakking vastzit.Plaats de cel in de crimper en zorg ervoor dat de cel gecentreerd is in de groef van de crimpmatrijs. Crimp de cel tot een druk van ongeveer 6,2 megaPascal en laat deze vervolgens los. Maak eventueel gemorst elektrolyt schoon.Wanneer u klaar bent, verwijdert u de cel uit de glovebox. Nadat de cel uit de glovebox is verwijderd, reinigt u eventueel overtollig elektrolyt en labelt u de cel. Sluit de schone cel vervolgens aan op de batterijcycler.Controleer of de aansluitingen correct zijn verbonden door het open-circuit potentiaal te meten. Bepaal de gewenste stroomsterkte op basis van een gemeten elektrodemassa van 0,0090 gram, een aluminiumschijfmassa van 0,0054 gram en een nominale capaciteit van 155 milliAmp uur per gram. Stel vervolgens het programma op de cycler in om de cel op te laden en te ontladen tussen de bovenste en onderste spanningsniveaus van respectievelijk 4,2 volt en 2,8 volt.Cycle de cel vier keer met een snelheid van C/10. Laad de cel vervolgens één keer op bij C/10. Voer na de vijfde C/10-oplaadbeurt EIS uit op de cel, nadat deze één uur heeft gerust.Plaats de cel vervolgens terug in de cycler en ontlaad deze bij C/10. Voer daarna nog een EIS-analyse uit, plaats de cel opnieuw in de cycler en cycle de cel vijf keer bij snelheden van C/5, C, 2C, 5C en 10C, gevolgd door 100 cycli bij 1C. Bepaal de specifieke capaciteit van de cellen bij elke C-rate door de capaciteit in milliAmpère-uur te delen door de massa van het actieve materiaal in de kathode.Bereken het behoud van de capaciteit door de gemiddelde specifieke capaciteit van de laatste vijf 1 C-cycli te delen door de gemiddelde specifieke capaciteit van de eerste vijf 1 C-cycli. Een correct gegoten elektrodeplaat moet er uniform uitzien en aan de stroomcollector hechten. Afschilfering van de plaat wordt veroorzaakt door onvoldoende etsen of te weinig NMP.Bovendien kan een teveel aan NMP leiden tot een hogere mate van porositeit. Ten slotte kan een niet-uniform oppervlak worden veroorzaakt door het samenklonteren van materiaal tijdens het drogen. Wanneer de cel niet correct is afgedicht, zal blootstelling aan de atmosfeer leiden tot het zwellen van het lithium, waardoor de cel openklapt.SEM-beeldvorming van het elektrode-oppervlak onthult de complexiteit van de kathode. De grote deeltjes zijn het actieve materiaal, en het resterende materiaal is polyvinylideendifluoride en carbon black. Hier worden representatieve cycleringsresultaten getoond voor een vel dat te snel is gedroogd en een vel dat correct is gedroogd.De specifieke energie van de cellen kan worden bepaald als de oppervlakte onder de ontladingscurve. De helling van de staart in de EIS-gegevens geeft de weerstand door diffusie aan, en de halve cirkel representeert het aantal weerstanden als gevolg van ladingsoverdrachtsweerstanden. Het snel gedroogde vel heeft een grotere straal, wat wijst op een hogere ladingsoverdrachtsweerstand.De gietdikte, de viscositeit en samenstelling van de slurry, en de graad van calanderen hebben allemaal een directe invloed op de porositeit en dikte van een elektrodeblad. Een dunner blad maakt kortere diffusieafstanden mogelijk. De porositeit kan worden geoptimaliseerd om een efficiëntere overdracht mogelijk te maken.Zodra de methode onder de knie is, kan deze binnen 24 uur worden voltooid mits correct uitgevoerd. Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het essentieel om veiligheidshandschoenen te dragen en de elektrodeplaten schoon te houden, gevolgd door de uiteindelijke assemblage van de cel in de glovebox. Na het volgen van deze procedure met de geassembleerde knoopcel kunnen elektrochemische tests, zoals laad-ontlaadcycli, cyclische voltammetrie en elektrochemische impedantiespectroscopie, routinematig worden uitgevoerd om het celgedrag en de prestatiekenmerken onder verschillende cyclus- en omgevingsomstandigheden te categoriseren.Deze experimentele verkenning benadrukt het belang van elektrochemische verwerking voor de prestaties van de cel en de elektrochemische eigenschappen. Na het bekijken van de demonstratievideo zou u een goed begrip moeten hebben van de essentiële stappen bij het maken van de elektrode en de assemblage van de knoopcel, gevolgd door de elektrochemische test voor lithium-ion batterijen in het laboratorium. Vergeet niet dat het elektrolyt gemakkelijk kan reageren met zuurstof en water, en daarom moet de assemblage van de knoopcel in de glovebox worden uitgevoerd.

non-aqueous-electrode-processing-construction-lithium-ion-coin

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

Een protocol op te bouwen en te testen knoopcellen van lithium-ion batterijen wordt beschreven. De specifieke procedures maken van een werkzame elektrode, aan een tegenelektrode, het samenstellen van een cel in een handschoenkast en testen van de cel worden aangebracht.

Bouw en testen van Coin Cellen van Lithium Ion batterijen

Lithium-ion accu's gebruiken ontvlambare en vluchtige organische elektrolyten die geschikt zijn voor de omgevingstemperatuur toepassingen zijn. Een veiliger alternatief voor organische elektrolyten zijn vaste polymeer batterijen. Vaste polymeer batterijen veilig werken bij hoge temperaturen (&gt; 120 ° C), waardoor ze voor toepassingen bij hoge temperatuur, zoals diepe olieboringen en hybride elektrische voertuigen maken. Dit document zal (a) het polymeer synthese, (b) het polymeer geleiding...

Solid-state entcopolymeer Elektrolyten voor Lithium Battery Toepassingen

We beschrijven het gebruik van synchrotron X-straal absorptie spectroscopie (XAS) en röntgendiffractie (XRD) technieken om details van intercalatie / deintercalation processen elektrodematerialen voor Li-ion en Na-ion batterijen probe. Zowel in situ en ex situ experimenten worden gebruikt om structurele gedrag van de werking van inrichtingen relevante begrijpen...

Karakterisering van elektrode materialen voor lithium-ion en Natrium ion accu&#39;s met synchrotron straling Technieken

We beschrijven het ontwerp en de bouw van een elektrochemische cel voor de behandeling van de elektrode materialen met behulp van in situ neutronen poeder diffractie (NPD). We kort ingaan op alternatieve in situ NPD celontwerpen en bespreken methoden voor de analyse van de overeenkomstige in situ NPD data geproduceerd met behulp van deze cel.

In Situ Neutron poederdiffractie behulp Maatwerk Lithium-ion batterijen

Een protocol voor de elektrochemische testen van een aprotische Li-O2 batterij met de voorbereiding van elektroden en elektrolyten en een inleiding tot de vaak gebruikte methoden voor karakterisering wordt hier gepresenteerd.

Protocol van Elektrochemische Test en karakterisering van Aprotische Li-O<sub&gt; 2</sub&gt; Batterij

Hier beschrijven we protocollen om fosfonium-gebaseerde ionische vloeistof en lithium bis(trifluormethaan)sulfonimide zout elektrolyten te bereiden, en assembleren we een niet-ontvlambare en op hoge temperatuur functionerende lithium-ion muntcelbatterij.

Synthese van ionische vloeistof Based Elektrolyten, Assemblee van Li-ion batterijen, en metingen van de prestaties bij hoge temperatuur

De integratie van de referentie-elektroden in een Li-ion-accu biedt waardevolle informatie om te verhelderen degradatie op hoge spanningen. In dit artikel presenteren we een cel ontwerp dat geschikt is voor meerdere referentie-elektroden, samen met de stappen van de vergadering om ervoor te zorgen maximale nauwkeurigheid van de gegevens die zijn verkregen in elektrochemische metingen.

In Situ Lithiated referentie-elektrode: Vier elektrode Design voor In-operando impedantie spectroscopie

Drie-elektrode cellen zijn handig bij het bestuderen van de elektrochemie van lithium-ion batterijen. Dergelijke een elektrochemische opstelling kan de verschijnselen die is gekoppeld aan de kathode en anode worden losgekoppeld en onafhankelijk worden onderzocht. Hier presenteren we een gids voor de bouw en het gebruik van een drie-elektrode knoopcelbatterij met nadruk op lithium plating analytics.

Drie-elektrode Coin Cell voorbereiding en Electrodeposition Analytics voor Lithium-ion batterijen

We presenteren een uniek platform voor het karakteriseren van elektrode oppervlakken in vaste oxide brandstofcel (SOFC) die gelijktijdig uitvoeren van meerdere karakterisatietechnieken...

Indringende en in kaart brengen van elektrode-oppervlakken in Solid Oxide Fuel Cells

Dit is een instructie papier begeleiden de bouw en diagnostiek van externe holte diodelasers (ECDLs), inclusief component selectie en optische uitlijning, alsook de basisprincipes van frequentiereferentie spectroscopie en laser lijnbreedtemetingen voor toepassingen op het gebied van atoomfysica.

Constructie en karakterisering van externe Cavity Diode Lasers voor Atomic Physics

Leer niet-waterige elektrodeverwerking voor lithium-ionbatterijen met NMC-kathodes. Deze methode toont stapsgewijze assemblage van coin cells en elektrochemische karakterisering in academische laboratoria.

Niet-waterige elektrode Verwerking en constructie van Lithium-ion Coin Cells

Meer video's verkennen