Name: Ontwerp van de Muntcelbatterijkamer voor Low-Temperature Operando Experimenten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-02-17T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: Ontdek een kosteneffectief ontwerp voor laagtemperatuur-batterijcycli van 2032 knoopcellen in lage-vochtigheidsomgevingen. Deze methode maakt betrouwbare elektrochemische experimenten 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

<ol><li>Rodrigues, M. -T. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+materials+perspective+on+Li-ion+batteries+at+extreme+temperatures%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Energy%22%5BJournal%5D)">A materials perspective on Li-ion batteries at extreme temperatures.</a> Nat Energy. 2 (8), 17108(2017).</li>
<li>Chen, Q., Yang, Z., Zhai, P., Luo, W., Gong, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lithium+batteries+operating+at+wide+temperatures%3A+opportunities+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Lithium batteries operating at wide temperatures: opportunities and challenges.</a> Adv Funct Mater. 35 (13), 2417923(2025).</li>
<li>Zhang, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+review+on+low-temperature+Li-ion%2Fmetal+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Critical review on low-temperature Li-ion/metal batteries.</a> Adv Mater. 34 (15), 2107899(2022).</li>
<li>Gupta, A., Manthiram, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Designing+advanced+lithium-based+batteries+for+low-temperature+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Energy+Mater%22%5BJournal%5D)">Designing advanced lithium-based batteries for low-temperature conditions.</a> Adv Energy Mater. 10 (38), 2001972(2020).</li>
<li>Hou, J., Yang, M., Wang, D., Zhang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fundamentals+and+challenges+of+lithium+ion+batteries+at+temperatures+between+-40+and+60%C2%B0C%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Energy+Mater%22%5BJournal%5D)">Fundamentals and challenges of lithium ion batteries at temperatures between -40 and 60°C.</a> Adv Energy Mater. 10 (18), 1904152(2020).</li>
<li>Adams, R. A., Varma, A., Pol, V. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+dependent+electrochemical+performance+of+graphite+anodes+for+K-ion+and+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Temperature dependent electrochemical performance of graphite anodes for K-ion and Li-ion batteries.</a> J Power Sources. 410 - 411 (1), 124-131 (2019).</li>
<li>Yaqub, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+temperature+performance+of+graphite+and+LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2+electrodes+in+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Low temperature performance of graphite and LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 electrodes in Li-ion batteries.</a> J Mater Sci. 49 (22), 7707-7714 (2014).</li>
<li>Luo, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lithium-ion+batteries+under+low-temperature+environment%3A+challenges+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Lithium-ion batteries under low-temperature environment: challenges and prospects.</a> Materials. 15 (22), 8166(2022).</li>
<li>Senyshyn, A., Mühlbauer, M. J., Dolotko, O., Ehrenberg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-temperature+performance+of+Li-ion+batteries%3A+the+behavior+of+lithiated+graphite%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Low-temperature performance of Li-ion batteries: the behavior of lithiated graphite.</a> J Power Sources. 282 (1), 235-240 (2015).</li>
<li>Liao, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+temperature+on+charge%2Fdischarge+behaviors+of+LiFePO4+cathode+for+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochim+Acta%22%5BJournal%5D)">Effects of temperature on charge/discharge behaviors of LiFePO4 cathode for Li-ion batteries.</a> Electrochim Acta. 60 (1), 269-273 (2012).</li>
<li>Jaguemont, J., Boulon, L., Dubé, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+review+of+lithium-ion+batteries+used+in+hybrid+and+electric+vehicles+at+cold+temperatures%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Energy%22%5BJournal%5D)">A comprehensive review of lithium-ion batteries used in hybrid and electric vehicles at cold temperatures.</a> Appl Energy. 164 (1), 99-114 (2016).</li>
<li>Senol, M., Bayram, I. S., Naderi, Y., Galloway, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+vehicles+under+low+temperatures%3A+a+review+on+battery+performance%2C+charging+needs%2C+and+power+grid+impacts%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Access%22%5BJournal%5D)">Electric vehicles under low temperatures: a review on battery performance, charging needs, and power grid impacts.</a> IEEE Access. 11 (1), 39879-39912 (2023).</li>
<li>Xu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extending+the+low+temperature+operational+limit+of+Li-ion+battery+to+-80%C2%B0C%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Storage+Mater%22%5BJournal%5D)">Extending the low temperature operational limit of Li-ion battery to -80°C.</a> Energy Storage Mater. 23 (1), 383-389 (2019).</li>
<li>Kim, W. -K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water+condensation+in+traction+battery+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Energies%22%5BJournal%5D)">Water condensation in traction battery systems.</a> Energies. 12 (6), 1171(2019).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1/4"-20 X 1" Cap Screws</td><td>Grainger</td><td>4XE35</td><td>heb 9 nodig; 8 voor warmtesinks, 1 voor deksel</td></tr><tr><td>12 V Fans</td><td>Digikey</td><td>2223-CFM-9225C-130-356-ND</td><td>heb 2 nodig; gebruikt om lucht naar warmtesinks te circuleren</td></tr><tr><td>AC naar 12 V 10 A Connector</td><td>Digikey</td><td>AD-EL-1201200-Z</td><td>zet muurvermogen om&nbsp;</td></tr><tr><td>Acetal Resin</td><td>McMaster</td><td>8575K148</td><td>1.5" x 6" x 6" stock</td></tr><tr><td>Battery Holders</td><td>Digikey</td><td>36-1086-ND</td><td>heb 4 nodig; 2 extra</td></tr><tr><td>Battery Wiring Slider</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>3D Gedrukt van PLA</td></tr><tr><td>Datalogging Thermocouple</td><td>ExTech</td><td>872501-S</td><td>een voorkeursthermokoppel kan worden vervangen</td></tr><tr><td>Electronic Development Board</td><td>Adafruit</td><td>3000</td><td>zie Aanvullend Bestand 2</td></tr><tr><td>Electronic Temeprature Logging System</td><td>Arduino</td><td>A000066</td><td>zie Aanvullend Bestand 2</td></tr><tr><td>Fridge</td><td>Magic Chef</td><td>MCR170BE</td><td>een standaard koelkast kan worden vervangen</td></tr><tr><td>Gasket Jig</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>3D Gedrukt van PLA</td></tr><tr><td>Gasket Material</td><td>McMaster-Carr</td><td></td><td>5542N125</td></tr><tr><td>Heat Sink</td><td>Digikey</td><td>345-127709-ND</td><td>heb 1 nodig; gesneden in 2 warmtesinks</td></tr><tr><td>Heat Sink Clamp</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>3D Gedrukt van PLA</td></tr><tr><td>Instant Glue</td><td>Loctite</td><td>234790</td><td>Ook bekend als Superlijm</td></tr><tr><td>Lid Holder</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>3D Gedrukt van PLA</td></tr><tr><td>Long Zip Tie</td><td>Digikey</td><td>2162-AL-14-50-0-C-ND</td><td>pak van 100, heb 4 of minder nodig</td></tr><tr><td>Male/Female Crimp Set</td><td>Mouser</td><td>474-PRT-10501</td><td>heb 8 nodig, zou ook 4 reserves moeten krijgen</td></tr><tr><td>ON/OFF Controller</td><td>Amazon</td><td>7.38587E+11</td><td>pak van 2</td></tr><tr><td>Power Supply to 2 Wire Connector</td><td>Digikey</td><td>CP-024A-ND</td><td>heb 1 nodig</td></tr><tr><td>Protoboard</td><td>Adafruit</td><td>1609</td><td>heb 1 nodig</td></tr><tr><td>Protoboard Mount</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>3D Gedrukt van PLA</td></tr><tr><td>Short Zip Tie</td><td>Southwire</td><td>BL4M2-C</td><td>pak van 100</td></tr><tr><td>Silica Gel</td><td>McMaster</td><td>2189K14</td><td>gebruikt om eventuele extra vocht te absorberen</td></tr><tr><td>Silicone</td><td>Loctite</td><td>908570</td><td>heb heel weinig nodig</td></tr><tr><td>Spade Connectors</td><td>McMaster</td><td>7060K79</td><td>heb 8 nodig, zou reserves moeten krijgen</td></tr><tr><td>Stranded 22 AWG Wires</td><td>Adafruit</td><td>3175</td><td>voorkeursbedrading kan worden vervangen</td></tr><tr><td>Switch Mount</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>3D Gedrukt van PLA</td></tr><tr><td>Temp Lid</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>3D Gedrukt van PLA</td></tr><tr><td>Thermal Grease</td><td>Wakefield</td><td>120-5</td><td>heb heel weinig nodig</td></tr><tr><td>Thermoelectric Modules</td><td>DigiKey</td><td>102-1682-ND</td><td>heb 2 nodig; Fabrikant Product #: CP85438</td></tr><tr><td>Thermometer</td><td>ExTech</td><td>EA15</td><td>een voorkeursthermometer kan worden vervangen</td></tr><tr><td>Vacuum Grease</td><td>DuPont</td><td>2708493</td><td>heb heel weinig nodig</td></tr><tr><td>Wire to Alligator Converter</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>3D Gedrukt van PLA</td></tr><tr><td>Wiring Station Bottom</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>3D Gedrukt van PLA</td></tr><tr><td>Wiring Station Top</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>3D Gedrukt van PLA</td></tr></tbody></table>

ontwerp van de muntcelbatterijkamer voor low-temperature operando experimenten

Coin Cell Battery Chamber Design for Low-temperature Operando Experiments

Ontwerp van de Muntcelbatterijkamer voor Low-Temperature Operando Experimenten

As we become more reliant on the rechargeable batteries that power our devices, it is becoming increasingly important to understand the capacity and ...

coin-cell-battery-chamber-design-for-low-temperature-operando

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

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

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

Dit artikel beschrijft het effect van ongelijke laden/ontladen temperaturen op de afbraak van lithium ijzer fosfaat-graphite zakje cellen, die gericht zijn op het simuleren dicht bij echte ziektegeval scenario. In totaal worden 10 temperatuur combinaties onderzocht in het bereik van -20 tot 30 ° C om te analyseren het effect van temperatuur op degradatie.

Het Effect van laden en ontladen van Lithium ijzer fosfaat-graphite cellen bij verschillende temperaturen op degradatie

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

Laagwaardige warmte is overvloedig, maar het efficiënte herstel is nog steeds een grote uitdaging. We rapporteren een asymmetrische thermo-elektrochemische cel met grafeenoxide als kathode en polyaniline als anode met KCl als elektrolyt. Deze cel werkt onder isothermale verwarming, met een hoge warmte-naar-elektriciteit conversie-efficiëntie in lage temperatuur regio's.

Asymmetrische thermoelektrochemische cel voor het oogsten van laagwaardige warmte onder Isothermale Operatie

Cryogenic Focused Ion Beam (FIB) en Scanning Electron Microscopy (SEM) technieken kunnen belangrijke inzichten bieden in de chemie en morfologie van intacte vast-vloeistof interfaces. Methoden voor het voorbereiden van hoogwaardige Energy Dispersive X-ray (EDX) spectroscopische kaarten van dergelijke interfaces zijn gedetailleerd, met een focus op energieopslagapparaten.

Nanoschaalkarakterisering van vloeistof-vaste interfaces door cryo-gerichte ionenbundelfrezen te koppelen aan scanningelektronenmicroscopie en spectroscopie

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

Hier beschrijven we een testprocedure die is ontwikkeld om thermische runaway en branden in lithium-ioncellen te karakteriseren door middel van in situ metingen van verschillende parameters in een omgevingskamer.

Ter plaatse Gasanalyse en brandkarakterisering van lithium-ioncellen tijdens thermische wegloop met behulp van een omgevingskamer

Ontdek een kosteneffectief ontwerp voor laagtemperatuur-batterijcycli van 2032 knoopcellen in lage-vochtigheidsomgevingen. Deze methode maakt betrouwbare elektrochemische experimenten mogelijk.

Ontwerp van de Muntcelbatterijkamer voor Low-Temperature Operando Experimenten

Meer video's verkennen