Name: In Situ Neutron Powder Diffraction uso das baterias de íon-lítio sob medida (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-11-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 25 s
Description: Aprenda a construir células eletroquímicas recarregáveis para difração de nêutrons in situ em baterias de íon-lítio. Este método permite analisar mudanças estruturais em tempo real de materiais de eletrodo durante a operação.

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

Agradecemos à AINSE Ltd por fornecer apoio por meio do esquema de bolsas de pesquisa e pós-graduação.

1. Componentes da pilha necessária antes de Construção NOTA: Um vanádio pode é convencionalmente usado para experiências NPD e é um tubo integral de vanádio que é selado numa extremidade e aberto na outra. Não há praticamente nenhum sinal em dados NPD de vanádio. <ol><li> Corte um pedaço de metal de lítio-foil para dimensões correspondentes ao volume da lata de vanádio. Por exemplo, cortar um pedaço de aproximadamente 120 x 35 mm para uma 9 milímetros vanádio diâmetro da lata. Além disso, usar mais fino folha de lítio para minimizar a absorção de nêutrons, observando que espessuras inferiores a 125 mm podem ser difíceis de tratar sem rasgar. </li><li> Pré-seleccionar o tipo de separador a ser usado. Cortar uma chapa de separador de tal modo que as dimensões são ligeiramente maiores do que os eléctrodos, por exemplo, 140 x 40 mm. NOTA: Enquanto porosa polivinil-(PVDF) membrana prontamente absorve eletrólito, é caro e pode ser facilmente danificada e rasgado se não for tratada com cuidado duranteconstrução. Alternativamente, as folhas à base de polietileno comercialmente disponíveis são mais robustos, no entanto eles não absorvem facilmente como electrólito e, geralmente, reduzir o sinal-para-ruído devido ao maior teor de hidrogénio. </li><li> Faça o eletrodo positivo, seguindo as diretrizes estabelecidas pela Marks et al. 31 Ou seja, combinar PVDF, negro de carbono, eo material ativo na proporção selecionada. Tipicamente, usar uma proporção de 10:10:80 de PVDF: carbono: material activo, mas este ajuste dependendo do material sob investigação. Moer a mistura e adicione N-metil-pirrolidona (NMP) gota a gota até formar uma polpa, em seguida, agitar durante a noite. </li><li> Espalhe a mistura sobre uma folha de alumínio (20 mm de espessura) utilizando a técnica da lâmina raspadora. <ol><li> Aderir o colector de corrente de folha de dimensões 200 x 70 mm e uma superfície lisa (por exemplo vidro) pela aplicação de algumas gotas de etanol sobre a superfície e colocando o colector de corrente sobre a superfície. Alternativamente, nosum e um instrumento que pode puxar um ligeiro vácuo no colector de corrente a partir da superfície lisa. Suavizar o colector de corrente para garantir que não existem rugas ou dobras antes da aplicação da pasta. </li><li> Coloque um dente ou larga em forma de semi-círculo poça da lama em uma extremidade do colector de corrente. Usando um entalhe barra, ou rolo revestidor especialmente concebido (uma barra de entalhe com uma altura pré-definida acima do colector de corrente, por exemplo, 100 ou 200 um é normalmente utilizada) espalhar a pasta sobre o colector de corrente, fazendo deslizar o dispositivo escolhidas, entre o colector de corrente e suspensão, resultando na dispersão do chorume sobre a superfície do coletor atual. </li><li> Cuidadosamente remover o colector de corrente a partir da superfície lisa e colocar o colector de corrente e espalhar suspensão em um forno a vácuo para secagem. NOTA:. A técnica de espalhamento é descrito em maior detalhe em Marks et al 31 </li></ol></li><li> Corte a prepa eletrodo positivovermelho no passo 1.3 de tal modo que as dimensões correspondem a folha de lítio. Certifique-se de que existe um &quot;guia&quot; de metal não revestido colector de corrente de aproximadamente 0,5 cm de comprimento em uma extremidade. Para melhorar o desempenho da bateria, pressione o filme eletrodo positivo seca no coletor de corrente usando uma placa de impressão plana. NOTA: A Figura 1 mostra os tamanhos relativos dos componentes do separador e eléctrodos positivos. Quantidade mínima de material activo no eléctrodo é de 300 mg, no entanto, quanto maior a quantidade (em relação a outros componentes da bateria), melhor será o sinal NPD. Um sinal de maior pode permitir que a informação mais detalhada para ser extraída a partir dos dados da NPD e melhor resolução temporal. </li><li> Pré-se preparar hexafluorofosfato de lítio 1 M em uma mistura 1/1 vol% de carbonato de etileno e carbonato de dimetilo deuterado deuterado. Assegure-se que toda a LiPF 6 é dissolvida e o electrólito está completamente misturados antes do uso. </li><li> Corte um pedaço de colector de corrente de tele mesmas dimensões que o eléctrodo positivo no passo 1.5 e pesar o colector de corrente e o eléctrodo positivo. Subtrair estas massas para se obter a massa da mistura do eléctrodo. Multiplicar a massa da mistura de eléctrodo por 0,8 para dar a massa do material activo. </li></ol> 2. Construção celular <ol><li> Antes da montagem da célula dentro de uma caixa de luvas cheia de árgon, deitou-se uma bandeja de plástico ou alguma outra cobertura não metálica na base do gloxebox. </li><li> Empilhar os componentes individuais na seguinte ordem: Uma longa tira de separador, eléctrodo positivo com a lama virado para cima e a haste de alumínio (ou fio de cobre) na ferida &quot;guia&quot; numa extremidade, a segunda tira de separador, e, finalmente, o lítio metal com fio de cobre enrolado no final do metal de lítio (o mesmo fim que a haste de alumínio). </li><li> Começar a rolar as camadas a partir da extremidade com a haste de fio de cobre e de alumínio, assegurando que os dois eléctrodos não entram emcontato. </li><li> Se uma folha à base de polietileno foi escolhido como o separador, ocasionalmente, adicionar algumas gotas de electrólito para o separador entre o metal de lítio e o eléctrodo positivo ao longo de todo o comprimento da pilha. Como alternativa, adicione as gotas gradualmente durante o processo de laminação. Se membrana de PVDF foi utilizado como o separador este passo não é necessário. </li><li> Tome cuidado para garantir que o eletrodo é enrolado firmemente e que as camadas permanecem alinhados. NOTA: Se as camadas fiquem desalinhados no processo de laminação pode necessitar de ser reiniciado, contudo, cuidado deve ser tomado como a solução de electrólito é altamente volátil e mais podem precisar de ser adicionado. </li><li> Certifique-se de que a parte mais longa do separador envolve completamente em torno do pacote ou rolo de tal forma que os eletrodos não estão expostos (ou seja, os eletrodos não toque na caixa de vanádio). </li><li> Insira a pilha rolou para o vanádio pode de tal forma que o fio de cobre e haste de alumínio sobressair 3/2 cm aléma parte superior da lata de vanádio. Adicionar gota a gota o restante electrólito na parte superior do vanádio pode, usar 1,5 ml no total. </li><li> Adicionar uma rolha de borracha com entalhes cortados nos lados para a haste de alumínio e fio de cobre na parte superior da lata de vanádio. Selar a lata por fusão da cera dental sobre a parte superior da lata e em volta da extremidade da bainha de plástico do fio de cobre. Verificar que a célula final aparece como mostrado na Figura 2. </li><li> Permitir que a célula &quot;idade&quot; ou &quot;molhado&quot; horizontalmente por 12-24 h. Antes de usar, testar o potencial do circuito aberto, ligando a haste de alumínio e o fio de cobre para os terminais de um multímetro e medir o potencial da célula construída. Também garantir que não há vazamentos por inspeção visual. </li></ol>

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

Os autores não têm nada a divulgar.

Ao projetar e executar uma experiência in situ, quer com o &quot;roll-over&quot; célula de difração de nêutrons ou um outro projeto, há uma série de aspectos que devem ser cuidadosamente controladas para garantir uma experiência bem sucedida. Isto inclui a escolha cuidadosa do tipo e quantidade de componentes celulares, garantindo que o eléctrodo preparado e construído de células final são de alta qualidade, a escolha de condições adequadas de difracção, o planejamento das etapas de ciclismo electroquímicos par...

Baterias de lítio recarregáveis ​​fornecer energia portátil para a eletrônica moderna e são importantes em aplicações de alta energia, como veículos elétricos e como dispositivos de armazenamento de energia para geração de energia renovável em grande escala. 3-7 Uma série de desafios permanecem para obter um uso disseminado de recarregável baterias em veículos e em grande escala de armazenamento, incluindo densidades e segurança de energia. O uso de métodos in situ para sondar a função da bateria atômica e molecular escala durante a operação estão se tornando cada vez mais comum como as informações obtidas nesses experimentos pode direcionar métodos para melhorar a bateria materiais existentes, por exemplo, a identificação de possíveis mecanismos de falha, 10/08 e revelando estruturas cristalinas que podem ser considerados para a próxima geração de materiais. 11 A meta principal do NPD em situ é investigar a evolução da estrutura cristalina dos componentes dentro de uma bateriacomo uma função de carga / descarga. A fim de medir a evolução da estrutura cristalina dos componentes deve ser cristalino, que concentra os estudos sobre eletrodos cristalograficamente-ordenada. É nos eletrodos que o portador de carga (lítio) é inserido / extraído e tais mudanças são seguidos por NPD. In situ NPD oferece a possibilidade de &quot;controlar&quot; não só o mecanismo de reação e parâmetro de rede evolução dos eletrodos, mas também a inserção / extracção de lítio a partir dos eléctrodos. Essencialmente, o portador de carga em baterias de lítio-íon pode ser seguido. Isso dá uma visão centrada no lítio da função da bateria e foi recentemente demonstrado em apenas alguns estudos 11-13. NPD é uma técnica ideal para analisar materiais contendo lítio e baterias de lítio-íon. Isto é porque NPD baseia-se na interacção entre um feixe de neutrões e a amostra. Ao contrário de difracção de raios X em pó (XRD), onde a interacçãoda radiação de raios-X é predominantemente com os electrões da amostra e, portanto, varia de forma linear com número atómico, no NPD a interacção é mediada por interacções de neutrões-núcleos que resultam numa variação mais complexa e aparentemente aleatória com número atómico. Deste modo, in situ NPD é particularmente promissora para o estudo de materiais de bateria de iões de lítio, devido a factores tais como a sensibilidade da NPD direcção átomos de lítio, na presença de elementos mais pesados, a interacção não-destrutiva de neutrões com a bateria, e a alta profundidade de penetração de neutrões que permitem a análise da estrutura de cristal grandes quantidades dos componentes da bateria dentro de baterias inteiros do tamanho usado em dispositivos comerciais. Portanto, in situ NPD é particularmente útil para o estudo das baterias de lítio como um resultado destas vantagens. Apesar disso, a absorção de experiências em NPD in situ por parte da comunidade bateria de pesquisa tem sido limitado, representando apenas 25 publicações pecadoce o primeiro relato de uso no NPD situ para pesquisa de bateria em 1998. 14 O recurso limitado é devido a alguns grandes obstáculos experimentais, tais como a necessidade de ter em conta a grande seção transversal de espalhamento de nêutrons incoerente de hidrogênio nas soluções eletrolíticas e separador na bateria, o que é prejudicial para o sinal NPD. Isso é muitas vezes superar substituindo com deuteradas (2 H) soluções de eletrólitos e substituir o separador com materiais pobres alternativa livre de hidrogênio ou. 15 Outro obstáculo é a necessidade de ter de amostra suficiente no feixe de nêutrons, uma exigência que muitas vezes requer o uso de eléctrodos mais espessas que por sua vez limita a taxa de carregamento / descarga máxima que pode ser aplicada para a bateria. Uma preocupação mais prático é o número relativamente pequeno de difractómetros mundiais de nêutrons em relação ao difractómetros de raios-X, e suas capacidades - por exemplo, tempo e resolução angular. Como novo diffractome nêutronsters vieram em linha e os obstáculos acima referidos superar, em experimentos in situ NPD têm crescido em número. Existem duas opções para a realização de experimentos em NPD situ, usando células comerciais ou personalizados. Células comerciais têm sido demonstrados para revelar a informação estrutural, incluindo a evolução do teor de lítio e de distribuição em eléctrodos. 8-11,16-20 No entanto, utilizando células comerciais limita o número de eléctrodos que podem ser estudadas para aqueles que já estão disponíveis comercialmente, e onde fabricantes ou selecione instalações de pesquisa estão envolvidos para produzir células de tipo comercial com materiais ainda não-comercializados. A produção das células de tipo comercial está dependente da disponibilidade de quantidades suficientes de material de eléctrodo para o fabrico de células, tipicamente da ordem dos quilogramas, e significativamente maior do que a utilizada na investigação da bateria, que pode ser uma barreira para a produção de células. Células comerciais typically apresentam dois eletrodos que evoluem durante a carga / descarga e da evolução de ambos os eletrodos serão capturados nos padrões de difração resultantes. Isto é porque o feixe de neutrões é altamente penetrante e pode penetrar nas células de lítio-iões simples (por exemplo, todo o volume de 18.650 células). A evolução dos dois eléctrodos pode tornar a análise dos dados complicado, mas se são observadas reflexões de Bragg suficientes de ambos os eléctrodos estes podem ser modeladas utilizando métodos padrão de pó-inteiros. No entanto, as células meia feitos por medida podem ser construídos em que um eléctrodo é de lítio e não deve alterar estruturalmente durante a carga / descarga e, portanto, actuar como um (ou outro) padrão interno. Isso deixa apenas um eletrodo que deve apresentar uma mudança estrutural, simplificando a análise de dados. Também deve-se tomar cuidado para garantir que todas as reflexões de eletrodos de interesse não se sobrepõem com as reflexões de outros componentes submetidos a uma mudança estrutural na célula. O anúnciode vista de um celular feito sob medida é que os componentes podem ser trocados para alterar posições reflexão nos padrões de difração. Além disso, as células feitos por medida permitem que os investigadores a opção de, em princípio, melhorar a relação sinal-ruído e de investigar os materiais de que são feitas em lotes de investigação de menor escala e que permitem, assim, o estudo de uma grande variedade de materiais NPD in situ. Até o momento houve seis projetos de células eletroquímicas para nos estudos NPD informou situ, incluindo três modelos cilíndricos, 14,15,21,22 dois do tipo moeda de projetos de células 23-26 e um design célula bolsa. 12,27 A primeira célula cilíndrica projeto foi limitado em uso a muito baixa carga / descarga taxas devido às grandes quantidades de materiais de eletrodos utilizados. 14,21 O design roll-over, 15 detalhado abaixo, e versão da célula cilíndrica originais modificadas, 22 superaram muitos dos problemas associados com tele desenho primeiro cilíndrica, e pode ser utilizado para correlacionar de forma fiável a estrutura de materiais de eléctrodos com a sua electroquímica. , O de célula tipo moeda desenhos de célula tipo moeda para em NPD situ também permitem que quantidades semelhantes de materiais de eletrodo a ser sondado em relação ao roll-over celular, enquanto com diferenças sutis em termos de construção, as taxas de carregamento aplicáveis, e custo. 15 Em particular Tipo foi relatado recentemente que foram construídas utilizando uma liga de Zn-Ti como o material de cobertura (null-matriz), que não produz nenhum sinal nos padrões NPD. 26 Esta é semelhante à utilização de latas de vanádio na concepção de capotagem descrito abaixo . Um fator-chave que podem influenciar carga aplicável / taxas de descarga (e polarização) é a espessura do eletrodo, onde eletrodos normalmente mais espessos exigem a aplicação de corrente menor. Os desenhos de células que agora estão se tornando mais populares são as células malote com folhas de várias células individuais ligadas em paralelo, ou folhas que são enroladas em uma maneira similar à construção de baterias de íon de lítio encontrada em eletrônicos móveis. 12,27 Este celular é retangular (a bolsa) que pode funcionar com taxas de carga / descarga mais altas do que o roll-over ou do tipo de moeda células. Neste trabalho, vamos nos concentrar no projeto &#39;roll-over&#39; de células, o que ilustra a construção de células, uso e alguns resultados usando o celular. A preparação de eléctrodo para as baterias de design de capotagem é praticamente semelhante à preparação de eléctrodo para utilização em baterias de células moeda convencionais. O eletrodo pode ser lançado para o coletor de corrente pelo médico patins em linha, com a maior diferença é que o eletrodo precisa abranger dimensões maiores do que 35 x 120-150 mm. Isso pode ser difícil de maneira uniforme casaco com todo o material do eletrodo. Camadas do eletrodo no coletor de corrente, separador e metal de lítio-foil em coletor de corrente são organizados, esmagados, e inserido em latas de vanádio. O uso de electrólitod é LiPF 6, um dos sais mais usados ​​em baterias de lítio-íon com carbonato de etileno e carbonato de dimetilo deuterado deuterado. Esta célula tem sido utilizado com sucesso em quatro estudos relatados e irá ser descrito em maior detalhe abaixo. 15,28-30

<table><tbody><tr><td colspan="4">Preparação de pasta</td></tr><tr><td>PVDF</td><td>MTI Corporation</td><td>EQ-Lib-PVDF</td><td>http://www.mtixtl.com/PVDFbinderforLi-ionbatteryelectrodes80g/bag-EQ-Lib-PVDF.aspx</td></tr><tr><td>Material de eletrodo ativo</td> que <td>o pesquisador faz*</td><td></td><td>Isso depende do eletrodo sob investigação, normalmente feito internamente pelo pesquisador e varia a cada vez</td></tr><tr><td>que o pesquisador de eletrodo ativo de carbono preto</td><td>MTI Corporation</td><td>EQ-Lib-SuperC65</td><td>http://www.mtixtl.com/TimicalSUPERC65forLithium-IonBatteries80g/bag-EQ-Lib-SuperC65.aspx</td></tr><tr><td>NMP</td><td>MTI Corporation</td><td>EQ-Lib-NMP</td><td>http://www.mtixtl.com/N-Methyl-2-pyrrolidoneNMPsolventforPVDF 250g/bottleLib-NMP.aspx</td></tr><tr><td>Agitador magnético</td><td>IKA</td><td>C-MAG HS 7 IKAMAG</td><td>http://www.ika.in/owa/ika/catalog.product_detail?iProduct=3581200</td></tr><tr><td colspan="4">Fabricação de eletrodos</td></tr><tr><td>Lâmina raspadora (barra de entalhe)</td><td>DPM Solutions Inc.</td><td>100, 200, 300 & 400 mícrons&nbsp; 4-Sided Notch Bar</td><td></td></tr><tr><td>Al ou coletores de corrente</td><td>MTI Corporation</td><td>EQ-bcaf-15u-280</td><td>http://www.mtixtl.com/AluminumFoilforBatteryCathodeSub strate-EQ-bcaf-15u-280.aspx</td></tr><tr><td>Vacuum Oven</td><td>Binder</td><td>e.g. VD 53</td><td>http://www.binder-world.com/en/vacuum-drying-oven/vd-series/vd-53/</td></tr> <tr><td>Flat-plate press</td><td>MTI Corporation</td><td>EQ-HP-88V-LD</td><td>http://www.mtixtl.com/25THydraulicFlat HotPress-EQ-HP-88V.aspx</td></tr><tr><td colspan="4">Construção de célula de capotamento</td></tr><tr><td>V pode</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>eletrodo em Al/</td><td>MTI Corporation</td><td>EQ-bcaf-15u-280</td><td>http://www.mtixtl.com/AluminumFoilforBatteryCathodeSub strate-EQ-bcaf-15u-280.aspx</td></tr><tr><td>membrana à base de polietileno ou PVDF</td><td>MTI Corporation</td><td>EQ-bsf-0025-400C</td><td>http://www.mtixtl.com/separatorfilm-EQ-bsf-0025-400C.aspx</td></tr><tr><td>LiPF6</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>450227</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/450227?lang=en&region=AU</td></tr><tr><td>carbonato dimetílico deuterado</td><td>Cambridge Isótopos</td><td>DLM-3903-PK&nbsp;</td><td>http://shop.isotope.com/productdetails.aspx?id=10032379&itemno=DLM-3903-PK</td></tr><tr><td>Isótopos de CDN</td> <td>de carboante de etileno deuterado</td><td>D-5489</td><td>https://www.cdnisotopes.com/as/products/specifications/D-5489.php?ei=YWVraWmjoJ1i0lZ7nkr0RpwHr Hxc9ornu14O4WUtZKbZWZrcq6j55 G0lOab3Wi0dMZ7xc+0Yse1leWVtZ LnrGKvta7v591o4JrnkbRowHt/r</td></tr><tr><td>Li folha de metal</td><td>MTI Corporation</td><td>Lib-LiF-30M</td><td>http://www.mtixtl.com/Li-Foil-30,000 ml-35 mmW-0.17 mm Th.aspx</td></tr><tr><td>Rolha de borracha cortada no tamanho</td><td>da borracha</td><td></td> genérica <td>cortada uma borracha genérica no tamanho</td></tr> da <tr><td>cera dental</td><td>Ainsworth Dental</td><td>AIW042</td><td>http://www.ainsworthdental.com.au/catalogue/Ainsworth-Modelling-Wax-500g.html</td></tr><tr><td>Fio de cobre (isolado)</td> <td>fio de cobre com bainha genérica</td><td></td><td>que pode ser cortado no tamanho</td></tr><tr><td>Haste de alumínio (< 2 mm de diâmetro)</td><td>corte genérico</td><td></td><td>no tamanho conforme necessário</td></tr><tr><td>Caixa de Luvas</td><td>Mbraun</td><td>UNILab</td><td>http://www.mbraun.com/products/glovebox-workstations/unilab-glovebox/</td></tr> <tr><td>Tesouras&nbsp;</td><td>genérico</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ferro de solda</td><td>genérico<</td><td></td><td></td></tr><tr>td colspan="4">In situ NPD</td></tr><tr><td>Difratômetro de nêutrons apropriado</td><td>ANSTO</td><td>Wombat</td><td>http://www.ansto.gov.au/ResearchHub/Bragg/Facilities/Instruments/Wombat/</td></tr> <tr><td>Potenciostato/galvanostato</td><td>Autolab</td><td>PGSTAT302N</td><td>http://www.ecochemie.nl/Products/Echem/NSeriesFolder/PGSTAT302N</td></tr><tr><td>Conexões à bateria do potenciostato/galvanostato</td><td>genérico</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Treinamento do instrumento NPD e uso</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Análise de dados</td></tr><tr><td>Visualização de dados e ajuste de pico, .e.g. Conjunto de lâmpadas</td><td>ILL</td><td>LAMP</td><td>http://www.ill.eu/instruments-support/computing-for-science/cs-software/all-software/lamp/</td></tr> <tr><td>Software de análise Rietveld, e.g. GSAS</td><td>APS</td><td>GSAS</td><td></td></tr></tbody></table> https://subversion.xray.aps.anl.gov/trac/EXPGUI

in situ neutron powder diffraction uso das baterias de íon-lítio sob medida

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

As baterias Li-ion são amplamente utilizados em dispositivos eletrônicos portáteis e são considerados como candidatos promissores para aplicações de alta energia, como veículos elétricos. 1,2 No entanto, muitos desafios, como a densidade de energia da bateria e tempo de vida, precisam ser superados antes que este particular tecnologia de bateria pode ser amplamente aplicada em tais aplicações. 3 Esta pesquisa é um desafio, e nós delinear um método para lidar com esses desafios usando em NPD situ para sondar a estrutura cristalina dos eletrodos submetidos a ciclagem eletroquímica (carga / descarga) em uma bateria. Dados da NPD ajudar a determinar o mecanismo estrutural subjacente responsável por uma gama de propriedades de eletrodos, e essa informação pode direcionar o desenvolvimento de melhores eletrodos e baterias. Fazemos uma breve revisão seis tipos de bateria projeta para experimentos NPD e detalhadamente o método para construir a célula &#39;roll-over &quot;que temos feito por encomendautilizado com sucesso na alta intensidade instrumento NPD, WOMBAT, da Organização Australiana de Ciência e Tecnologia Nuclear (ANSTO). As considerações de design e materiais utilizados para a construção de células são discutidas em conjunto com os aspectos do real no experimento NPD situ e orientações iniciais são apresentados sobre a forma de analisar tal complexo de dados in situ.

Nós demonstramos a versatilidade na utilização desta célula capotamento na literatura 15,28-30 e aqui apresentamos um exemplo com a Li 0,18 Sr 0,66 Ti 0,5 Nb 0,5 O 3 eletrodo. 32 Antes de tentar um refinamento seqüencial Rietveld (refinamentos Rietveld em função do estado da carga), um único refinamento de um modelo multifásico para o primeiro conjunto de dados foi realizada, com esses dados coletados para a célula ...

Nós descrevemos o projeto e construção de uma célula eletroquímica para o exame de materiais de eletrodos utilizando in situ de difracção de neutrões (NPD). Nós comentar brevemente alternativo em projetos de celulares NPD situ e discutir métodos de análise do correspondente em dados da NPD situ produzidos usando esta célula.

In Situ Neutron Powder Diffraction uso das baterias de íon-lítio sob medida

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

O objetivo geral deste procedimento é preparar uma célula eletroquímica recarregável adequada para experimentos de difração de nêutrons in situ. Isso é feito preparando primeiro um eletrodo negativo de folha de lítio, dois separadores e uma folha de alumínio ou cobre. O segundo passo é espalhar uma pasta de material de eletrodo positivo sobre a folha de alumínio ou cobre que atuará como um coletor de corrente da célula.Em seguida, adicione fios aos eletrodos. Em seguida, empilhe os separadores e eletrodos em camadas alternadas e, em seguida, enrole as camadas em um cilindro. As etapas finais são inserir a célula enrolada em um vanádio, pode adicionar eletrólito e selar a lata com os fios acessíveis, em última análise, difração de nêutrons in situ.Os dados coletados com a célula eletroquímica são usados para mostrar as mudanças estruturais em tempo real de vários componentes da bateria durante o ciclo eletroquímico ou a função da bateria. As principais vantagens do uso de experimentos de difração de nêutrons in-situ são que toda a maior parte da bateria é sondada de maneira não destrutiva com vários componentes investigados simultaneamente e um potencial para acompanhar as mudanças

in-situ-neutron-powder-diffraction-using-custom-made-lithium-ion

Research

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

Descreve-se o uso de síncrotron de raios-X espectroscopia de absorção (XAS) e difração de raios X (XRD) técnicas para investigar detalhes dos processos de intercalação / deintercalation em materiais de eletrodos para baterias Li-ion e Na-íon. In situ e ex situ experiências são utilizados para compreender o comportamento estrutural relevante para o funcionamento de dispositivos...

Caracterização de Materiais de Eletrodo de íons de lítio e íon sódio Baterias Utilizando Técnicas Synchrotron Radiation

A microtomografia de raios-X dura baseada em síncrotron é usada para obter imagens do crescimento eletroquímico de dendritos de um eletrodo de metal de lítio através de uma membrana de eletrólito de polímero sólido.

Falha Análise de Baterias Usando baseado no Synchrotron microtomografia de raios-X dura

Um protocolo para a fabricação de nanobatteries eletroquimicamente ativos baseados em LiPON Solid-State de iões de lítio usando um feixe de íon focalizado é apresentado.

Fabricação de feixe de íon focalizado de estado sólido baseados em LiPON de lítio-íon Nanobatteries para In Situ testes

A incorporação de eletrodos de referência em uma bateria de iões de lítio fornece informações valiosas para elucidar os mecanismos de degradação em altas tensões. Neste artigo, apresentamos um projeto de celular que acomoda vários eletrodos de referência, juntamente com as etapas de montagem para garantir a máxima precisão dos dados obtidos nas medições eletroquímicas.

No eletrodo de referência Lithiated Situ: Quatro eletrodos Design por espectroscopia de impedância no operando

Aqui, apresentamos um protocolo para experiências típicas da espectroscopia de absorção de raios-x mole (sXAS) e a dispersão ressonante de raios-x inelástica (RIX) com aplicações em estudos de material da bateria.

Elemental-sensíveis à deteção da química em baterias através de espectroscopia de absorção de raios-x moles e espalhamento inelástico de raios-x ressonante

As técnicas de Feixe de Íons Focados Criogênicos (FIB) e Microscopia eletrônica de varredura (SEM) podem fornecer insights-chave sobre a química e a morfologia de interfaces de líquido sólido intacto. Os métodos para preparar mapas espectroscópicos de raios-X dispersivos de alta qualidade (EDX) de tais interfaces são detalhados, com foco em dispositivos de armazenamento de energia.

Caracterização em nanoescala de interfaces líquidas sólidas acoplando fresagem de feixe de íons focada em crio-focal com microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia

Este trabalho tem como objetivo determinar a cinética de reação de materiais de cátodo e ânodo de baterias de íons de lítio submetidos a fuga térmica (TR). Espectrômetro de Análise Térmica Simultânea (STA)/Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR)/Cromatografia Gasosa e Espectrometria de Massas (GC-MS) foram utilizados para revelar eventos térmicos e detectar gases evoluídos.

Identificação e quantificação de mecanismos de decomposição em baterias de íons de lítio; Simulação de Entrada para Fluxo de Calor para Modelagem de Fuga Térmica

Um protocolo para construir e testar células moedas de baterias de íon de lítio é descrito. Os procedimentos específicos de fazer um eléctrodo de trabalho, preparando-se um contra-eléctrodo, a montagem de uma célula dentro de um caixa de luvas e testando a célula são apresentados.

Construção e Teste de Pilhas da moeda de baterias de lítio

Uma célula de cisalhamento é desenvolvido para medições de pequeno ângulo de dispersão de neutrões no plano gradiente de velocidade da velocidade de cisalhamento e é usada para caracterizar os fluidos complexos. Medições espacialmente resolvidos na direção gradiente de velocidade são possíveis para o estudo de materiais de bandas de cisalhamento. As aplicações incluem investigações de dispersões coloidais, as soluções de polímero, e as estruturas de auto-montagem.

Medição de materiais Microstructure Sob fluxo Usando 1-2 Plane Fluxo-Small Angle Neutron Scattering

Foram feitos progressos na utilização do spin echo resolveu a dispersão da incidência de pastagem (SERGIS) como uma técnica de dispersão de nêutrons para sondar as escalas de comprimento em amostras irregulares. Cristalitas de [6,6]-fenil-C61-butírico ácido metil ester foram sondados usando a técnica SERGIS e os resultados confirmados por microscopia óptica e de força atômica.

Usando neutron spin echo resolvi a dispersão da incidência de pastagem para investigar materiais orgânicos de células solares

Aprenda a construir células eletroquímicas recarregáveis para difração de nêutrons in situ em baterias de íon-lítio. Este método permite analisar mudanças estruturais em tempo real de materiais de eletrodo durante a operação.

In Situ Neutron Powder Diffraction uso das baterias de íon-lítio sob medida

Explorar mais vídeos