Name: Voorbereiding van grafeen vloeistof cellen voor de waarneming van Lithium-ion batterij materiaal (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-02-05T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 53 s
Description: Leer hoe je grafeen vloeistofcellen prepareert voor in situ TEM-observatie van lithium-ionbatterijmaterialen. Dit protocol maakt hoogresolutiebeelden in vloeibare elektrolyten mogelijk.

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 werd ondersteund door de National Research Foundation van Korea (NRF), no. 2014R1A4A1003712 verlenen (BRL Program), de Korea CCS R & D Center (KCRC) verlenen, gefinancierd door de regering van Korea (Ministerie van wetenschap, ICT & toekomst Planning) (nr. NRF-2014M1A8A1049303), een End-Run subsidie van KAIST gefinancierd door de regering van Korea in 2016 (Ministerie van wetenschap, ICT & toekomst Planning) (N11160058), de Wearable Platform materialen Technology Center (WMC) (NR-2016R1A5A1009926), een nationaal onderzoek Stichting van Korea (NRF) subsidie gefinancierd door de Koreaanse overheid (NRF-2017H1A2A1042006-Global Ph.D. Fellowship Program), een subsidie van de National Research Foundation van Korea (NRF) gefinancierd door de regering van Korea (MSIP; Ministerie van wetenschap, ICT & toekomstige Planning) (NRF-2018R1C1B6002624), de Nano· Materiële Technology Development Program via de nationale onderzoek Stichting van Korea (NRF) gefinancierd door het ministerie van wetenschap, en een ICT en toekomst Planning (2009-0082580) en de NRF subsidie gefinancierd door de regering van Korea (MSIP; Ministerie van wetenschap, ICT & toekomstige Planning) (NRF-2018R1C1B6002624).

1. synthese van SnO2 Nanotubes door Electrospinning en latere warmtebehandeling17
<ol><li>Bereid de oplossing van een electrospinning.<ol>
<li>Los 0,25 g tin chloride (dihydraat) p.a. in een oplosmiddel mengsel van 1,25 g van ethanol en 1,25 g dimethylformamide (DMF) bij kamertemperatuur (RT, 25 ° C).</li>
		<li>Na roeren gedurende 2 uur, 0,35 g van polyvinylpyrrolidon (PVP) toevoegen aan de electrospinning oplossing en roer het mengsel voor een ander 6 h.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Het uitvoeren van een electrospinning van de Sn voorloper/PVP samengestelde nanofibers.<ol>
<li>Wanneer de electrospinning oplossing is goed voorbereid, wassen het rechthoekige, flexibele roestvrij staal (30 x 20,5 cm) met gedeïoniseerd water (DI) en ethanol 2 x - 5 x en het bij 60 ° C gedurende 10 minuten drogen.</li>
		<li>De electrospinning oplossing overbrengen in een 10 mL spuit door het blokkeren van één kant van de spuit en laten de electrospinning oplossing stroom in de spuit.</li>
		<li>Sluit een 25 G naald op de spuit. Opmerking: Andere soorten naalden, zoals 23 G en 17 G naalden, kunnen ook worden gebruikt. In dit protocol, wordt de 25 G naald gebruikt als de standaard naald.</li>
		<li>Fix de gedroogde flexibele roestvrij staal in de drummer met tape.</li>
		<li>Open de electrospinning controller-software en voer de parameters electrospinning (debiet: 5-20 µL·min-1, de totale hoeveelheid van de oplossing: 3-15 mL) voor de goede werking van het apparaat electrospinning. Opmerking: Hier, de optimale debiet is 10 µL·min-1 en de totale hoeveelheid van de oplossing is 5 mL.</li>
		<li>Herstellen van de spuit met de naald 25 G in het electrospinning-apparaat, en vervolgens repareren met tape.</li>
		<li>Voordat electrospinning, drukt u op de spuit naar de collector totdat de electrospinning oplossing goed door de 25 G naald stroomt. Sluit vervolgens het uiteinde van de naald aan de tweepuntige crocodile clips, die ook met de verzamelaar verbonden zijn.</li>
		<li>Rol de roller (100 rpm) en initiëren van de programmasoftware van de electrospinning.</li>
		<li>Het moduleren van de toegepaste spanning met behulp van een spanning bias (Figuur 1een) tussen 10-25 kV te staan van de electrojetting van de Taylor kegels te bedienen van het electrospinning-proces. Nota: Hier, de optimale toegepaste spanning is 16 kV.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Uitvoeren van het branden van de Sn voorloper/PVP samengestelde nanofibers.<ol>
<li>Wanneer het electrospinning-proces is voltooid, schraap de nanofibers als-gesponnen op de flexibele roestvast staal met een scheermes en ze vervolgens overbrengen naar een vak aluminiumoxide.</li>
		<li>De aluminiumoxide-vak invoegen in het vak oven en de warmtebehandeling voorwaarden instellen voor het vak oven: 600 ° C of 700 ° C gedurende 1 uur, met een ramping tarief van 10 ° C·min-1.</li>
		<li>Na branden, de oven tot 50 ° C afkoelen en breng de gloeifosfaat monsters (d.w.z., SnO2 nanotubes) aan het glas van de ampul (Figuur 1b).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. de elektrochemische cel Accutest
<ol><li>De elektrode te bereiden. Opmerking: De elektrode drijfmest bestaat uit 10 wt % bindmiddel, 10 wt % koolstof zwart en 80% van de wt van actieve materialen (in dit geval, SnO2 nanotubes). De hoeveelheid drijfmest en de samenstelling van elk ingrediënt in de drijfmest kan worden aangepast.<ol>
<li>De koper (Cu) folie in 10 cm breedte x 30 cm lengte knippen en, met behulp van ethanol, repareren op een rechthoekig glas substraat (25 x 15 x 0,5 cm).</li>
		<li>Meng 0,02 g roet, 0.027 g van polyacryl zuur (35 wt %) en 0.166 g carboxymethylcellulose (6 wt %) in een smeltkroes. Voeg gedeïoniseerd water (DI) drie tot zes druppels in de filterkroes om te voorzien in een homogeen mengen.</li>
		<li>Voeg 0.16 g SnO2 nanotubes in de Kroes. Voeg vervolgens drie tot acht druppels DI water in de filterkroes om te voorzien in een homogeen mengen.</li>
		<li>Alle ingrediënten van de grond in de Kroes gedurende 30 minuten om ervoor te zorgen dat de drijfmest voldoende viskeuze te brengen goed op de Cu folie.</li>
		<li>Wanneer de elektrode drijfmest is goed voorbereid, plaats de drijfmest op de bovenzijde van de Cu folie op het glas-substraat en gelijkmatig gegoten met behulp van een roller gieten. Let op: Meestal, de dikte van de drijfmest is 60 µm maar kan meer of minder.</li>
		<li>Luchtdroog de gier-cast Cu floret bij 60 ° C gedurende 10 minuten en verzegelen het binnen de plastic zak voorafgaand aan de vergadering van de cel van de batterij. Opmerking: De gier-cast Cu folie kan worden gezien in Figuur 1c.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Het monteren van de batterijcellen.<ol>
<li>Verwarm de convectie oven op 150 ° C. Dan, plaats de Cu drijfmest-cast folie in de oven.</li>
		<li>Vul de convectie oven met vacuüm door roterende pompen te drogen van het resterende oplosmiddel in de drijfmest terwijl het vermijden van de oxidatie van de Cu folie.</li>
		<li>Na verwarming van de gier-cast Cu floret bij 150 ° C gedurende 2 uur, de convectie oven met lucht vullen door sluiten de vacuüm lijn en de lijn vent te openen in de roterende pomp te openen van de kamer.</li>
		<li>Neem de gier-cast Cu floret uit de kamer en het punch met een cirkel perforatie (punch diameter: 14 mm). Weeg de geponste drijfmest-cast Cu folie en leg deze in de onderste batterijcel.</li>
		<li>Gebruik de helft van een cel voor de montage van de accu-cellen. Na het plaatsen van de Cu drijfmest-cast folie in de onderkant van de batterijcel, overdracht van de monsters aan de antichamber van het handschoenenkastje.</li>
		<li>Vacuüm van de antichamber voor 30 min en breng vervolgens de monsters in de binnenkant handschoenenkastje.</li>
		<li>Monteren van de batterijcellen in de volgende volgorde: onderste batterijcel, drijfmest-cast Cu folie, scheidingsteken, pakking, lente, spacer en top batterijcel. Drop de elektrolyt nadat het scheidingsteken in de batterijcel wordt gezet.</li>
		<li>Comprimeren de batterijcel in een volledige batterijcel met een compactor. Vervolgens plaatst u de batterijcellen voor elektrochemische proeven in de antichamber in het handschoenenkastje en nemen de batterijcellen uit het handschoenenkastje.</li>
		<li>Het open circuit voltage (OCV) meten met een digitale multimeter en leeftijd van de batterijcel op RT voor 1-2 d.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Test de elektrochemische batterijcel.<ol>
<li>Bereken het gewicht van de actieve materialen door het gewicht van Cu af te trekken van die van de gier-cast Cu folie folie en het te delen door het gedeelte van het actieve materiaal.</li>
		<li>Berekenen van de huidige waartegen de batterijcel worden uitgevoerd moet door te vermenigvuldigen met de stroomdichtheid (mA·g-1) met het gewicht van het actieve materiaal.</li>
		<li>De elektrochemische batterijcellen invoegen in de cel batterijtester. Toepassing van de huidige (overeenkomend met 0,05 A·g-1 voor de cyclus van de vorming en verschillende huidige dichtheden in de range van 0,1 A·g-1 naar 10.0 A·g-1 voor de cyclus tests en tarief vermogens) voor elke batterijcel met behulp van de cel batterijtester programma.</li>
		<li>Toepassing verschillende stromingen voor elke batterijcel als het is getest op verschillende huidige dichtheden.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. voorbereiding van de cel grafeen vloeistof
<ol><li>Synthetiseren grafeen door chemical vapor deposition (CVD).<ol>
<li>Cu folie gesneden (zuiverheid: 99,9%, dikte: 0,0125 mm) met een schaar in stukken met een dimensie van 10 x 3 cm.</li>
		<li>Spoel de Cu floret uit stap 3.1.1 met isopropylalcohol (IPA) te verwijderen van stof of verontreinigingen en behandelen met 100 mL 20 wt % fosforzuur (H3PO4) voor 20 min om inheemse oxide op het oppervlak van de Cu folie in een glazen petrischaaltje. Dan, plaats de Cu floret in DI water voor een ander 10 min naar volledig spoelen de resterende H3PO4.</li>
		<li>Zet de Cu folie aan de quartz-buis (buitendiameter: 40 mm, binnendiameter: 36 mm) van de CVD-apparatuur.</li>
		<li>De roterende pomp worden uitgevoerd en wacht totdat het vacuüm niveau jonger dan 2 x 10-3 Torr is. Vervolgens de temperatuur te verheffen tot 150 ° C tot het volledig verwijderen van de zuurstof en vocht in de quartz-buis van de CVD.</li>
		<li>Verhoog de temperatuur van RT tot 1000 ° C in 40 min met 10 sccm van H2 gasstroom. Handhaaf de temperatuur van de kamer voor een ander 40 min te ontharden de Cu folie.</li>
		<li>Uitschakelen inschakelen 60 sccm van CH4 gas voor 25 min. koel neer de CVD-zaal aan RT. Turn de CH4 en H2 gassen bij 300 ° C.</li>
		<li>De Cu folie (Figuur 2een) nemen de CVD-zaal uit en bewaar deze in een exsiccator.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Breng het grafeen.<ol>
<li>Als u wilt verwijderen de grafeen op de achterkant van de Cu folie, plasma etsen te voeren met behulp van een plasma reiniger met de volgende instellingen: een stroom van Ar (van 100 sccm), tijd (van 60 s), macht (van 30 W), en een basis druk (van 5.0 x 10-2 Torr).</li>
		<li>Knip de Cu folie met de grafeen die werd gesynthetiseerd in stap 3.1 tot 3 x 3 mm met een schaar. Leg de stukjes van de Cu folie tussen twee dia bril en druk op om plat te maken. Opmerking: Vier Cu folie stukken zijn samen geplaatst tussen twee dia glazen.</li>
		<li>Plaats een koolstof Au rasters (300 mesh, R2/2) op elk stuk van Cu folie (Figuur 2b). Drop 20 µL van het IPA op de Au raster/Cu folie.</li>
		<li>Zuig IPA met een tip micropipet die is verbonden met een roterende pomp. Na het suctioning, droge de folie van de Au-raster/Cu bij 50 ° C gedurende 5 minuten.</li>
		<li>Gedrag de etsen van de Cu floret in 10 mL 0,1 M ammonium persulfate gedurende 6 uur in een 6 cm glas petrischaal (Figuur 2c). Opmerking: Glas petrischaaltjes moeten worden gereinigd met IPA en DI-water, voorafgaand aan het gebruiken om te voorkomen dat de besmetting van de Si-deeltjes.</li>
		<li>Schep de Au rasters met een Pt lus en verplaats het naar een glazen petrischaaltje gevuld met DI water bij 50 ° C, om volledig alle overige verontreinigingen te verwijderen van de etchant16.</li>
		<li>Schep de Au rasters van het DI-water en droog ze voor 6 h op RT en met luchtdruk.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Fabriceren van GLCs.<ol>
<li>De elektrolyt en nanobuis mengsel te bereiden. Dispergeren 0.06 g nanobuis poeder 10 ml van de elektrolyt, die is samengesteld uit 1.3 M lithium hexafluorfosfaat (LiPF6) in Ethyleencarbonaat (EG) en diethyleenglycol carbonaat (DEC) (3:7 volumeverhouding) met 10 wt % fluoroethylene carbonaat (FEC). Opmerking: De samenstelling van de elektrolyt is hetzelfde als die wordt gebruikt in de test elektrochemische batterij cel. Verschillende elektrolyten kunnen worden ingezet in GLCs, zoals 1 M LiPF6 in de EG, DEC, opgeloste en dimethyl carbonaten (DMC) in een volumetrische verhouding van 1:1:1, 1 M van natrium hexafluorfosfaat (NaPF6) opgelost in EG, 1 M van natriumperchloraat (NaClO 4) opgelost in polyethyleen carbonaat (PC) met 5 wt % van FEC, 0,1 M van magnesium bis(trifluoromethanesulfonimide) (MgTFSI) in C6H14O3 en 1 M NaClO4 in de PC.</li>
		<li>Verplaatsen van de Au-rasters grafeen warmteprocédé overgebracht en elektrolyt mengsel in een handschoen-vak dat is gevuld met Ar.</li>
		<li>Plaats een grafeen warmteprocédé overgebracht Au raster op de bodem. 20 µL van elektrolyt mengsel op de bodem raster neerzet.</li>
		<li>Houd een ander grafeen warmteprocédé overgebracht raster met een pincet en plaats deze op de bovenkant van de onderste raster. Opmerking: Deze procedure moet snel worden gedaan voordat de elektrolyt is opgedroogd (Figuur 2d).</li>
		<li>Droog het monster in het handschoenenkastje voor 30 min, waarin wordt de vloeistof spontaan ingekapseld tussen de twee bladen van grafeen als het droogt. Opmerking: De hoeveelheid prikroller vloeistof is afhankelijk van hoe goed de grafeen is overgedragen en hoe goed het bovenste raster wordt geplaatst.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. het uitvoeren van realtime TEM
<ol><li>GLCs van de belasting op een conventionele single-tilt TEM houder.<ol>
<li>Leg het monster van de GLC (twee bijgevoegde grafeen warmteprocédé overgebracht Au grids) op de single-tilt TEM houder.</li>
		<li>Als de twee roosters zijn niet gestapeld perfect, het monster van de GLC, passen niet in de TEM-houder. In dat geval, knip de rand van de Au-rasters met een scheermesje.</li>
		<li>Nadat het monster GLC is gemonteerd op de TEM-houder, zet de TEM houder binnen de TEM en Controleer zorgvuldig het vacuüm niveau.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Real-time TEM video's opnemen.<ol>
<li>Het gebied waar de SnO2 nanobuis is ingekapseld met vloeibare elektrolyt te vinden. Opmerking: Als u wilt weten of de vloeistof rond de SnO2 nanobuis bestaat, bestralen een elektronenbundel voor een paar seconden. Als enige beweging van de vloeistof of de ontbinding van een elektrolyt wordt waargenomen, is het zeer waarschijnlijk dat het gebied is ingekapseld met vloeistof.</li>
		<li>Uitlijning voor TEM doen en stel de electron beam dosering voor het inleiden van de reactie van de knop helderheid aan te passen. Opmerking: De geschikte uitlijning voor TEM bevat gebruiker uitlijning, zoals Z-hoogte uitlijning, pistool tilt/shift, lichtbundel tilt/shift, diafragma uitlijning en uitlijning, stigmation. Deze procedures zijn beter gedaan in een ander gebied (rechts naast de regio gevonden in stap 4.2.1) om niet te geven enige schade aan de SnO2 nanobuis en vloeibare elektrolyt. De dosering van electron beam voor het initiëren van de lithiëring is meestal ~ 103e-/Å2· s, maar het kan verschillen met elke TEM-instrument.</li>
		<li>De microscopie programma en charge - coupled apparaat (CCD) camera volgens de instructies van de fabrikant uitvoert.</li>
		<li>Druk op de opnameknop op de high-definition (HD) video-venster en noteer de reactie die zich voordoen in de GLC steekproef.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Sun, Y. -K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+high-energy+cathode+materials+for+advanced+lithium+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Nanostructured high-energy cathode materials for advanced lithium batteries.</a> Nature Materials. 11 (11), 942-947 (2012).</li>
<li>Manthiram, A., Fu, Y., Chung, S. -H., Zu, C., Su, Y. -S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rechargeable+Lithium-Sulfur+Batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Rechargeable Lithium-Sulfur Batteries.</a> Chemical Reviews. 114 (23), 11751-11787 (2014).</li>
<li>Liu, X. H., Huang, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+TEM+electrochemistry+of+anode+materials+in+lithium+ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Environmental+Science%22%5BJournal%5D)">In situ TEM electrochemistry of anode materials in lithium ion batteries.</a> Energy Environmental Science. 4 (10), 3844-3860 (2011).</li>
<li>Xie, Z. -H., Jiang, Z., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review-Promises+and+Challenges+of+In+Situ+Transmission+Electron+Microscopy+Electrochemical+Techniques+in+the+Studies+of+Lithium+Ion+Batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">Review-Promises and Challenges of In Situ Transmission Electron Microscopy Electrochemical Techniques in the Studies of Lithium Ion Batteries.</a> Journal of the Electrochemical Society. 164 (9), 2100-2123 (2017).</li>
<li>Tripathi, A. M., Su, W. -N., Hwang, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+analytical+techniques+for+battery+interface+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">In situ analytical techniques for battery interface analysis.</a> Chemical Society Reviews. 47 (3), 736-851 (2018).</li>
<li>Yuk, J. M., Seo, H. K., Choi, J. W., Lee, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anisotropic+lithiation+onset+in+silicon+nanoparticle+anode+revealed+by+in+situ+graphene+liquid+cell+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Anisotropic lithiation onset in silicon nanoparticle anode revealed by in situ graphene liquid cell electron microscopy.</a> ACS Nano. 8 (7), 7478-7485 (2014).</li>
<li>Cheong, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+dynamics+of+solid+electrolyte+interphase+layer+on+SnO2+nanotubes+realized+by+graphene+liquid+cell+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Energy%22%5BJournal%5D)">Growth dynamics of solid electrolyte interphase layer on SnO2 nanotubes realized by graphene liquid cell electron microscopy.</a> Nano Energy. 25, 154-160 (2016).</li>
<li>Lee, K., Shin, S., Degen, T., Lee, W., Yoon, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+analysis+of+SnO2%2FFe2O3%2FRGO+to+unravel+the+structural+collapse+mechanism+and+enhanced+electrical+conductivity+for+lithium-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Energy%22%5BJournal%5D)">In situ analysis of SnO2/Fe2O3/RGO to unravel the structural collapse mechanism and enhanced electrical conductivity for lithium-ion batteries.</a> Nano Energy. 32, 397-407 (2017).</li>
<li>Chang, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+realization+of+complete+conversion+and+agglomeration+dynamics+of+SnO2nanoparticles+in+liquid+electrolyte%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Omega%22%5BJournal%5D)">Direct realization of complete conversion and agglomeration dynamics of SnO2nanoparticles in liquid electrolyte.</a> ACS Omega. 2 (10), 6329-6336 (2017).</li>
<li>Cheong, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Situ+High-Resolution+Transmission+Electron+Microscopy+%28TEM%29+Observation+of+SnNanoparticles+on+SnO2+Nanotubes+Under+Lithiation%5BTitle%5D)+AND+%22Microscopy+Microanalysis%22%5BJournal%5D)">In Situ High-Resolution Transmission Electron Microscopy (TEM) Observation of SnNanoparticles on SnO2 Nanotubes Under Lithiation.</a> Microscopy Microanalysis. 23 (6), 1107-1115 (2017).</li>
<li>Cheong, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Revisiting+on+the+effect+and+role+of+TiO2+layer+thickness+on+SnO2+for+enhanced+electrochemical+performance+for+lithium-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochimica+Acta%22%5BJournal%5D)">Revisiting on the effect and role of TiO2 layer thickness on SnO2 for enhanced electrochemical performance for lithium-ion batteries.</a> Electrochimica Acta. 258, 1140-1148 (2017).</li>
<li>Hwa, Y., Seo, H. K., Yuk, J. M., Cairns, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Freeze-Dried+Sulfur-Graphene+Oxide-Carbon+Nanotube+Nanocomposite+for+High+Sulfur-Loading+Lithium%2FSulfur+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Freeze-Dried Sulfur-Graphene Oxide-Carbon Nanotube Nanocomposite for High Sulfur-Loading Lithium/Sulfur Cells.</a> Nano Letters. 17 (11), 7086-7094 (2017).</li>
<li>Yuk, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Resolution+EM+of+Colloidal+Nanocrystal+Growth+Using+Graphene+Liquid+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">High-Resolution EM of Colloidal Nanocrystal Growth Using Graphene Liquid Cells.</a> Science. 336 (6084), 61-64 (2012).</li>
<li>Jeong, M., Yuk, J. M., Lee, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observation+of+Surface+Atoms+during+Platinum+Nanocrystal+Growth+by+Monomer+Attachment%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Observation of Surface Atoms during Platinum Nanocrystal Growth by Monomer Attachment.</a> Chemistry of Materials. 27 (9), 3200-3202 (2015).</li>
<li>Yuk, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-Time+Observation+of+Water-Soluble+Mineral+Precipitation+in+Aqueous+Solution+by+In+situ+High-Resolution+Electron+Microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Real-Time Observation of Water-Soluble Mineral Precipitation in Aqueous Solution by In situ High-Resolution Electron Microscopy.</a> ACS Nano. 10 (1), 88-92 (2015).</li>
<li>Wang, C., Qiao, Q., Shokuhfar, T., Klie, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Resolution+Electron+Microscopy+and+Spectroscopy+of+Ferritin+in+Biocompatible+Graphene+Liquid+Cells+and+Graphene+Sandwiches%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">High-Resolution Electron Microscopy and Spectroscopy of Ferritin in Biocompatible Graphene Liquid Cells and Graphene Sandwiches.</a> Advanced Materials. 26 (21), 3410-3414 (2014).</li>
<li>Cheong, J. Y., Kim, C., Jang, J. S., Kim, I. -D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rational+design+of+Sn-based+multicomponent+anodes+for+high+performance+lithium-ion+batteries%3A+SnO2%40TiO2%40reduced+graphene+oxide+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Advances%22%5BJournal%5D)">Rational design of Sn-based multicomponent anodes for high performance lithium-ion batteries: SnO2@TiO2@reduced graphene oxide nanotubes.</a> RSC Advances. 6 (4), 2920-2925 (2016).</li>
<li>Mel, A. -A., Nakamura, R., Bittencout, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Kirkendall+effect+and+nanoscience%3A+hollow+nanospheres+and+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Beilstein+Journal+of+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">The Kirkendall effect and nanoscience: hollow nanospheres and nanotubes.</a> Beilstein Journal of Nanotechnology. 6, 1348-1361 (2015).</li>
<li>Cheong, J. Y., Kim, C., Jung, J. -W., Yoon, K. R., Kim, I. -D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+SnO2-CuO+nanotubes+for+highly+reversible+lithium+storage%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Porous SnO2-CuO nanotubes for highly reversible lithium storage.</a> Journal of Power Sources. 373, 11-19 (2018).</li>
<li>Ao, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+Honeycomb-inspired+design+of+ultrafine+SnO2%40C+nanospheres+embedded+in+carbon+film+as+anode+materials+for+high+performance+lithium-+and+sodium-ion+battery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Porous Honeycomb-inspired design of ultrafine SnO2@C nanospheres embedded in carbon film as anode materials for high performance lithium- and sodium-ion battery.</a> Journal of Power Sources. 359, 340-348 (2017).</li>
<li>Abellan, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+the+Degradation+Mechanisms+in+Electrolyte+Solutions+for+Li-Ion+Batteries+by+in+Situ+Transmission+Electron+Microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Probing the Degradation Mechanisms in Electrolyte Solutions for Li-Ion Batteries by in Situ Transmission Electron Microscopy.</a> Nano Letters. 14, 1293-1299 (2014).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Er zijn kritische stappen binnen het protocol. Ten eerste, de overdracht van de grafeen op het TEM-raster moet de aandacht van de onderzoekers. Het is belangrijk om te behandelen de rasters met een pincet en niet beschadigen een van rasters, bijvoorbeeld door het vernietigen van het membraan amorf koolstof of buigen van het frame. Dit soort schade zal resulteren in een slechte dekking van de grafeen en invloed op het aantal vloeibare zakken. Bovendien is het essentieel het bovenste rooster op de juiste positie te plaatse...

Het verbruik van energie is onlangs, voortdurend toegenomen, evenals het belang van hoogwaardige energie opslag in entrepot zinspreuk. Om te voldoen aan dergelijke eis, de ontwikkeling van lithium-ion-batterijen hebben een hoge dichtheid van de energie, is duurzaamheid en veiligheid nodig1,2. Met het oog op batterijen met superieure eigenschappen, is een fundamenteel begrip van energie opslagmechanismen tijdens de werking van de batterij essentieel3,4,5.
In situ Transmissie Electronenmicroscopie (TEM) biedt rijke inzichten zoals zowel structurele en chemische informatie tijdens het gebruik van batterijen3kan tonen. Onder vele in situ TEM technieken, zijn GLCs gebruikt voor de observatie van de dynamiek van de lithiëring van nanomaterialen6,7,8,9,10,11 ,12. GLCs bestaan uit een vloeibare zak die door twee grafeen membranen, waarmee de interface van een werkelijke elektrode/elektrolyt doordat de verdamping van de vloeistof binnen het hoog vacuüm in een TEM kolom6,7zijn verzegeld. De voordelen van GLCs zijn dat zij een superieure ruimtelijke resolutie en hoog contrast van afbeeldingen toestaan omdat zij tewerkstellen elektron transparant éénatomige-dikke grafeen als vloeistof afdichten membraan13,14,15 ,16. Ook kan conventionele TEM gelden voor het observeren van de reacties van de batterij, zonder gebruik te maken van dure in situ TEM houders.
In deze tekst introduceren we hoe de reactie van de lithiëring kan worden waargenomen met GLCs. specifiek, electron beam bestraling produceert solvated elektronen in de vloeibare elektrolyt en ze starten lithiëring door het scheiden van Li-Ionen van oplosmiddelen moleculen.
GLCs ook dienen als de meest optimale platform mogelijk te maken van de directe observatie van nanomaterialen met verschillende morphologies, met inbegrip van nanodeeltjes6,9, nanotubes7,10,11, en zelfs multidimensionale materialen12. Samen met de ex situ TEM analyse van elektrode materialen na het testen van de werkelijke elektrochemische cel is het mogelijk dat het systeem van de GLC hier gepresenteerd kan worden gebruikt om te onderzoeken het fundamentele reactiemechanisme.
Met dergelijke voordelen van GLCs en ex-situ experimenten introduceren wij hier gedetailleerde experiment methoden voor onderzoekers die bereid zijn om soortgelijke GLC experimenten uitvoeren. De protocollen 1) de synthese van tin (IV) oxide (SnO2) nanotubes dekking als de typische eendimensionale elektrode nanostructuurmaterialen, 2) de test elektrochemische batterij cel, 3) de voorbereiding van de GLC en 4) de prestaties van een real-time TEM observatie.

<table><tbody><tr><td>Tin chloride dihydraat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>CAS 10025-69-1</td><td>In een glazen fles</td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Merck</td><td>CAS 64-17-5</td><td>In een glazen fles</td></tr><tr><td>Dimethylformamide</td><td>Sigma Aldrich</td><td>CAS 68-12-2</td><td>In een glazen fles</td></tr><tr><td>Polyvinylpyrrolidon</td><td>Sigma Aldrich</td><td>CAS 9003-39-8</td><td>In een plastic fles</td></tr><tr><td>Celtester</td><td>KOREA THERMO-TECH</td><td>Maccor Series 4000</td><td></td></tr><tr><td>Celtester 2</td><td>WonaTech</td><td>WBCS4000</td><td></td></tr><tr><td>Natriumperchloraat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>CAS 7601-89-0</td><td>In een glazen fles</td></tr><tr><td>25 gauge naald</td><td>Hwa-In Science Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1.3 M van lithium hexafluorfosfaat (LiPF6) opgelost in EC/DEC met 10 wt% van FEC</td><td>PANAX ETEC</td><td></td><td>In een roestvrij stalen fles</td></tr><tr><td>Propyleencarbonaat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>CAS 108-32-7</td><td>In een glazen fles</td></tr><tr><td>Super P Koolstof Zwart</td><td>Alfa-Aesar</td><td>CAS 1333-86-4</td><td>In een glazen fles</td></tr><tr><td>Celcomponenten (onderste cel, bovenste cel, scheider, pakking, veer, ruimtemaker)</td><td>Wellcos Corporation</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Celsnijder</td><td>Wellcos Corporation</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Handschoenenkast</td><td>Moisture Oxygen Technology (MOTEK)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Boxoven</td><td>Naytech</td><td>Vulcan 3-550</td><td></td></tr><tr><td>Electrospinning-apparaat</td><td>NanoNC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fluoorwaterstoffzuur</td><td>Junsei</td><td>84045-0350</td><td>85%</td></tr><tr><td>Cu folie</td><td>Alfaaesar</td><td>38381</td><td>Koperdunnefolie, 0.0125 mm dik, 99,9%</td></tr><tr><td>Holy carbon Au rooster</td><td>SPI</td><td>Quantifoil R2/2 Micromachined Holey Carbon Grids, 300 Mesh Gold</td><td>Quantifoil R2/2 Micromachined Holey Carbon Grids, 300 Mesh Gold</td></tr><tr><td>Isoprophyl alcohol</td><td>Sigmaaldrich</td><td>W292907</td><td>99,70%</td></tr><tr><td>Ammoniumpersulfaat</td><td>Sigmaaldrich</td><td>248614</td><td>98%</td></tr><tr><td>Transmissie-elektronenmicroscoop (TEM)</td><td>JEOL</td><td>JEOL JEM 3010</td><td>300 kV</td></tr><tr><td>Chemische dampdepositie (CVD)</td><td>Scientech</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Charge-coupled device (CCD)</td><td>Gatan</td><td>Orius SC200</td><td></td></tr><tr><td>Plasmareiniger</td><td>Femtoscience</td><td>VITA</td><td></td></tr><tr><td>Electrospinning-programma</td><td>NanoNC</td><td>NanoNC eS- robot</td><td></td></tr></tbody></table>

voorbereiding van grafeen vloeistof cellen voor de waarneming van lithium-ion batterij materiaal

Preparation of Graphene Liquid Cells for the Observation of Lithium-ion Battery Material

In dit werk introduceren we de voorbereiding van grafeen vloeibare cellen (GLCs), inkapselen van zowel de elektrode-materialen en de biologische vloeibare elektrolyten tussen twee grafeen bladen, en de facile synthese van eendimensionale nanostructuren met behulp van electrospinning. De GLC ingeschakeld in situ Transmissie Electronenmicroscopie (TEM) voor de dynamiek van de lithiëring van de elektrode-materialen. De in situ GLC-TEM met behulp van een elektronenbundel voor zowel de beeldvorming en de lithiëring kan gebruik maken van niet alleen realistisch batterij elektrolyten, maar ook de high-resolution beeldvorming van verschillende morfologische, fase en interfacial overgangen.

SnO2 nanotubes werden vervaardigd door electrospinning en latere calcineren, waarin de nanotubular en poreuze structuur zou kunnen worden gezien duidelijk, volgens het SEM-beeld (afbeelding 3een). Een dergelijke structuur van de nanotubular komt uit de ontbinding van de PVP, terwijl de voorloper van de Sn in de kern naar buiten wordt verplaatst als gevolg van de Kirkendall effect17,<sup class="xre...

Hier presenteren we een protocol voor de fabricage en de voorbereiding van een vloeibare cel van grafeen voor in situ Transmissie Electronenmicroscopie waarnemingen, samen met een synthese van de elektrode-materialen en de elektrochemische batterij cel proeven.

Voorbereiding van grafeen vloeistof cellen voor de waarneming van Lithium-ion batterij materiaal

In this work, we introduce the preparation of graphene liquid cells (GLCs), encapsulating both electrode materials and organic liquid electrolytes between ...

Deze grafeen vloeibare cel maakt transmissie elektronenmicroscopie voor deze dynamiek in een vloeibaar elektrolyt mogelijk. Een dergelijke dynamiek kan rijke informatie verschaffen over de werkingsmechanismen van Lithium-ion batterijen en draagt bij aan het ontwerpen van geavanceerde batterijapparaten. De voordelen van grafeen vloeibare cel is dat het mogelijk maakt TEM imaging in vloeibare elektrolyt het verstrekken van een goede ruimtelijke resolutie en een hoge beeldvorming contrast.Naast een superieure kwaliteit van het beeld, kan het ook informatie geven over verschillende morfologische fase en interfaciale overgangen. Met slechts een schriftelijk protocol is het moeilijk om deze methode te volgen omdat veel technische stappen met de hand worden uitgevoerd. Veel van de vaardigheden vereisen nauwkeurigheid en precisie, waar het gebruik van geduld wordt sterk aanbevolen.Hoewel u elk protocol correct volgt, u het experiment nog steeds mislukken omdat het hanteren van grafeen en de grafeenoverdrachtrasters moeilijk is. Om te beginnen moet u de elektrospiningoplossing voorbereiden zoals beschreven in het bijbehorende tekstprotocol. Breng het in een tien milliliter spuit en rust de spuit uit met een naald van 25 meter.Was dan het doel. Neem een rechthoekig stuk flexibel roestvrij staal en was het met gedeïïsteerd water, gevolgd door ethanol. Herhaal dit proces twee tot vijf keer.Eenmaal schoon, lucht droog het staal op 60 graden Celsius gedurende 10 minuten. Eenmaal droog, bevestig het flexibele roestvrij staal op de drummer met tape. Open vervolgens de software voor elektrospinningcontroller en voer een stroomsnelheid van 10 microliter per minuut in, waarvoor een totaal oplossingsvolume van vijf milliliter nodig is.Bevestig de spuit met de 25-meter naald in het elektrospining-apparaat en gebruik tape om deze op zijn plaats te repareren. Druk nu de spuit naar de collector totdat de elektrospining oplossing goed door de 25-meter naald stroomt. Sluit vervolgens de punt van de naald aan op de dubbele krokodilclips die ook op de verzamelaar zijn aangesloten.Voordat u het elektrospiningprogramma start, schakelt u de roller in en draait u de collector bij 100 rpm. Start vervolgens de software van het elektrospinningprogramma. Wanneer het spinnen begint, moduleer de toegepaste spanning aan 16 kilovolts zodat de kegel Taylor zich vormt.Wanneer het elektrospiningproces is voltooid, schrapt u de as-gesponnen nanovezels met een scheermes op het flexibele roestvrij staal en breng deze over in een aluminiumoxidedoos. Steek vervolgens de aluminiumoxidedoos in de oven van de doos en stel de warmtebehandelingsvoorwaarden voor de boxoven in. Koel na calcinatie de oven af tot 50 graden Celsius en breng de gecalcineerde nanobuisjes over op een glazen flacon.Om te beginnen, bereid de elektrode drijfmest. Plaats het op de bovenzijde van de koperfolie op het glazen substraat en giet het gelijkmatig tot een dikte van ongeveer 60 micron met behulp van een gietrol. Dan droog de drijfmest gegoten folie op 60 graden Celsius gedurende 10 minuten.Eenmaal droog, sluit het in een plastic zak tot klaar voor cel montage. Om te beginnen cel assemblage, verwarm een convectie oven tot 150 graden Celsius en plaats de drijfmest gegoten koperfolie in de oven. Trek het vacuüm in de oven met behulp van een roterende pomp om het resterende oplosmiddel in de drijfmest te drogen terwijl oxidatie van de koperfolie wordt vermeden.Na het verwarmen van de drijfmest gegoten koperfolie op 150 graden Celsius gedurende twee uur, vul de convectie oven met lucht door het sluiten van de vacuümlijn en het openen van de ventilatielijn in de roterende pomp om de kamer te openen. Neem vervolgens de drijfmest gegoten koperfolie uit de kamer en punch het met een cirkel puncher. Weeg de geponste drijfmest gegoten koperfolie.Gebruik een halve cel voor de montage van de batterijcellen en plaats de drijfmest gegoten koperfolie in de bodem van de batterijcel. Breng de monsters vervolgens over naar de voorkamer van het handschoenenkastje. Stofzuig de ante-kamer gedurende 30 minuten en breng de monsters naar het binnenhandschoenkastje.In het handschoenenkastje, monteren van de batterij cellen, te beginnen met de onderste batterijcel, dan is de drijfmest gegoten koperfolie, de separator, de pakking, de afstandsspeler, de veer, en ten slotte, de bovenste batterijcel. Gebruik een compactor om de batterijcel te comprimeren tot een volledige batterijcel. Verplaats vervolgens de batterijcellen in de voorkamer van het handschoenenkastje.Zodra het vacuüm is vrijgegeven, verwijder de batterijcellen uit het handschoenenkastje. Verouder de batterij één tot twee dagen bij kamertemperatuur. Steek vervolgens de cellen in de tester van de batterijcel.Bereken de juiste stroom en pas vervolgens de juiste stroom toe voor elke batterijcel met behulp van het testerprogramma voor batterijcellen. Om te beginnen, synthetiseren grafeen door chemische damp afzetting en gebruik een schaar om de koperfolie te snijden met het grafeen tot drie bij drie millimeter vierkanten. Plaats vier koperen folie stukken tussen twee glazen platen en druk om ze plat te maken.Volgende plaats volledig carbon goud roosters op elk stuk koperfolie. Drop 20 microliters van isopropyl alcohol op het goud rooster koperfolie combo. Verwijder vervolgens de alcohol en droog het monster op 50 graden Celsius gedurende vijf minuten.Maak vervolgens een zes centimeter glazen petrischaal met isopropylalcohol en gedeïoniseerd water schoon om besmetting met siliciumdeeltjes te voorkomen. Voeg vervolgens tien milliliter 0,1 molar ammonium persulfate toe aan de schotel en etseer de koperfolie. Incuberen het monster in de oplossing gedurende zes uur.Gebruik een platina lus om de goudroosters te verplaatsen naar een glazen petrischaal gevuld met gedeïmiseerd water en verwarm het tot 50 graden Celsius om alle resterende verontreinigingen volledig te verwijderen uit de geëtste. Verwijder vervolgens de roosters en droog ze zes uur bij kamertemperatuur. Bereid het elektrolyt- en nanobuismengsel voor door 0,06 gram nanobuispoeder te verspreiden in 10 milliliter elektrolyt, dat bestaat uit 1,3 molaire lithiumhexafluorfospaat en ethyleencarbonaat en diethyleencarbonaat in een verhouding van drie tot zeven volume met 10 gewichtspercent fluorethyleencarbonaat.Verplaats vervolgens de grafeen overgedragen roosters en het elektrolytmengsel in een handschoenenkastje dat is gevuld met argon. Om de cel te monteren, plaats eerst een raster op de bodem. Laat vervolgens 20 microliter van het elektrolytmengsel op het onderste rooster vallen.Gebruik snel een pincet om een ander raster bovenop het onderste raster te plaatsen voordat het elektrolyt droogt. Droog het monster gedurende 30 minuten in het handschoenenkastje, waarbij de vloeistof spontaan tussen de twee grafeenvellen wordt ingekapseld terwijl deze droogt. De tin iv oxide nanobuisjes vervaardigd door elektrospinning en de daaropvolgende calcinatie worden hier getoond in een SEM beeld.TEM laat zien dat dergelijke poreuze sites visueel duidelijker zijn, aangegeven door een aantal witte vlekken in de nanobuisjes. Dit komt omdat de kristalstructuren van tin iv oxide polykristallijne cassiterietstructuren zijn. In termen van elektrochemische kenmerken van de tin iv oxide nanobuisjes, de lading en ontlading profiel vertoont stabiele spanning profielen met een initiële coulombic efficiëntie van 67,8%Het spanningsplateau, die bestaat op 0,9 volt, kan worden toegeschreven aan de twee fase reactie.De tin iv oxide nanotubes vertonen stabiel fietsen op 500 milliampère per gram met coulombic efficiëntie boven de 98%Bovendien behouden de nanobuisjes een aanzienlijke capaciteit, zelfs bij een hoge stroomdichtheid van 1.000 milliampère per gram. Een tijdreeks TEM video van grafeen vloeibare cellen toont op de meerdere vloeibare zakken waarvan de grootte variëren van 300-400 nanometer. Door constante elektronenbundelbestraling veroorzaken opgeloste elektronen en radicalen een secundaire reactie met een zout en oplosmiddel.Hier werden de afbraak van elektrolyt en de vorming van een SEI-laag waargenomen in het beginstadium. Let extra goed op bij het hanteren van grafeen en tem-raster. Als u niet goed met grafeen en raster omgaat, kunnen ze gemakkelijk worden beschadigd.In de celassemblage is het belangrijk om de cel goed te comprimeren, zodat het elektrolyt niet uit de cellen komt. Deze procedure kan ook worden gebruikt bij het observeren van de dynamiek van natrium-ion batterijen, magnesium-ion batterijen, en secundaire ion batterijen.

preparation-graphene-liquid-cells-for-observation-lithium-ion-battery

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

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

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

Grafeen vloeibare cel elektronenmicroscopie kan worden gebruikt om te observeren dynamiek van de nanocrystal in een vloeibare omgeving met meer ruimtelijke resolutie dan andere vloeibare cel elektronenmicroscopie technieken. Etsen premade nanokristallen en na hun vorm met behulp van grafeen vloeibare cel transmissie-elektronenmicroscopie kan opleveren belangrijke mechanistische informatie over transformaties van de nanoparticle.

Met behulp van grafeen vloeistof cel transmissie-elektronenmicroscopie om te studeren in Situ Nanocrystal etsen

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

Een protocol voor de bereiding van met grafeen ondersteunde titer vloeistof cellen voor in-situ elektronenmicroscopie van goud nano van de haucl4 precursor oplossing wordt gepresenteerd. Bovendien wordt een analyse routine gepresenteerd om waargenomen etsen en groeidynamiek te kwantificeren.

Bereiding van met grafeen ondersteunde Microwell vloeistof cellen voor in-situ transmissie elektronenmicroscopie

Dit werk is gericht op het bepalen van de reactiekinetiek van Li-ion batterij kathode en anode materialen die thermische runaway (TR) ondergaan. Simultane thermische analyse (STA)/Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrometer/GasChromatografie Massaspectrometrie (GC-MS) werden gebruikt om thermische gebeurtenissen te onthullen en geëvolueerde gassen te detecteren.

Identificatie en kwantificering van ontledingsmechanismen in lithium-ionbatterijen; Input to Heat Flow Simulation voor het modelleren van thermal runaway

Leer hoe je grafeen vloeistofcellen prepareert voor in situ TEM-observatie van lithium-ionbatterijmaterialen. Dit protocol maakt hoogresolutiebeelden in vloeibare elektrolyten mogelijk.

Voorbereiding van grafeen vloeistof cellen voor de waarneming van Lithium-ion batterij materiaal

Meer video's verkennen