Summary
Descriviamo la progettazione e la realizzazione di una cella elettrochimica per l'esame dei materiali elettrodici usare in situ diffrazione di polveri neutroni (NPD). Commentiamo brevemente si alternano a modelli di cella situ NPD e discutere i metodi per l'analisi del corrispondente nei dati NPD situ prodotti con questo cellulare.
Abstract
Le batterie al litio sono ampiamente utilizzati nei dispositivi elettronici portatili e sono considerati come candidati promettenti per le applicazioni ad alta energia come i veicoli elettrici. 1,2 Tuttavia, molte sfide, come la densità di energia della batteria e tempi di vita, devono essere superati prima di questo particolare tecnologia delle batterie può essere ampiamente implementato in questo tipo di applicazioni. 3 Questa ricerca è impegnativo e illustra un metodo per affrontare queste sfide con in situ NPD per sondare la struttura cristallina di elettrodi in fase di ciclismo elettrochimico (carica / scarica) in una batteria. Dati NPD aiutano a determinare il meccanismo strutturale sottostante responsabile di una serie di proprietà degli elettrodi, e queste informazioni possono dirigere lo sviluppo di elettrodi migliori e batterie.
Esaminiamo brevemente sei tipi di batteria disegna per esperimenti NPD e dettaglio il metodo per costruire la cella 'roll-over' che abbiamo su misurautilizzato con successo sullo strumento NPD ad alta intensità, WOMBAT, agli Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO). Le considerazioni di progettazione e dei materiali utilizzati per la costruzione delle cellule sono discussi in collaborazione con gli aspetti del reale in situ esperimento NPD e le indicazioni iniziali sono presentati su come analizzare così complessa dati in situ.
Introduction
Batterie agli ioni di litio ricaricabili forniscono energia portatile per l'elettronica moderna e sono importanti in applicazioni ad alta energia, come i veicoli elettrici e come dispositivi di accumulo di energia per la grande produzione di energia da fonti rinnovabili. 3-7 una serie di sfide che rimangono di un uso diffuso di ricaricabile batterie veicolare e su larga scala di stoccaggio, compresa la densità e la sicurezza energetica. L'uso di metodi in situ per sondare la funzione pila atomica e molecolare su scala durante il funzionamento stanno diventando sempre più comuni come le informazioni acquisite in tali esperimenti può dirigere i metodi per migliorare la batteria materiali esistenti, ad esempio individuando i possibili meccanismi di rottura, 8-10 e rivelando strutture cristalline che potrebbero essere presi in considerazione per la prossima generazione di materiali. 11
Un obiettivo primario in situ NPD è per sondare l'evoluzione struttura cristallina dei componenti una batteriain funzione di carica / scarica. Per misurare l'evoluzione struttura cristallina i componenti devono essere cristallina, che si concentra tali studi sugli elettrodi crystallographically-ordinati. È agli elettrodi che il vettore di carica (litio) viene inserito / estratto e tali modifiche sono seguiti da NPD. In situ NPD offre la possibilità di "monitorare" non solo il meccanismo di reazione e parametro reticolare evoluzione degli elettrodi, ma anche la inserimento / estrazione di litio dagli elettrodi. In sostanza il vettore carica delle batterie agli ioni di litio può essere seguito. Questo dà una vista litio-centrata della funzione della batteria ed è stato recentemente dimostrato in pochi studi. 11-13
NPD è una tecnica ideale per esaminare i materiali contenenti litio e le batterie agli ioni di litio. Questo perché NPD basa sull'interazione tra un fascio di neutroni e il campione. A differenza di diffrazione di raggi X di polveri (XRD), in cui l'interazionedella radiazione a raggi X è prevalentemente con gli elettroni del campione e quindi varia linearmente con numero atomico, nella NPD interazione è mediata da interazioni neutroni-nuclei che provocano una variazione più complesso e apparentemente casuale con numero atomico. Così, in situ NPD è particolarmente promettente per lo studio dei materiali batteria agli ioni di litio a causa di fattori come la sensibilità del NPD verso atomi di litio in presenza di elementi pesanti, l'interazione non distruttiva dei neutroni con la batteria e l'alto profondità di penetrazione dei neutroni che consentono l'esame della massa cristallo struttura dei componenti della batteria raggio batterie intere di dimensione utilizzata in dispositivi commerciali. Pertanto, in situ NPD è particolarmente utile per lo studio di batterie al litio come risultato di questi vantaggi. Nonostante questo, l'assorbimento di esperimenti NPD situ da parte della comunità batteria-ricerca è stato limitato, rappresentando solo 25 pubblicazioni peccatoCE Il primo rapporto di utilizzo in situ NPD per batteria di ricerca nel 1998. 14 L'assorbimento è limitata a causa di alcune importanti ostacoli sperimentali, quali la necessità di spiegare la grande sezione trasversale incoerente di neutroni dispersione dell'idrogeno nelle soluzioni elettrolitiche e separatore nella batteria, che è dannoso per il segnale NPD. Questo è spesso superata sostituendo con deuterato (2 H) soluzioni elettrolitiche e sostituendo il separatore alternativo privo di idrogeno o materiali poveri. 15 Un altro ostacolo è la necessità di disporre di campione sufficiente nel fascio di neutroni, un requisito che spesso richiede l'uso di elettrodi spessi che a sua volta limita la massima carica / tasso di scarico che può essere applicata alla batteria. Una preoccupazione più pratico è il numero relativamente piccolo di diffrattometri mondiali di neutroni rispetto ai diffrattometri a raggi X, e le loro capacità - ad esempio, il tempo e la risoluzione angolare. Come nuovo diffractome neutroniTERS sono venuti in linea e gli ostacoli di cui sopra superare, in esperimenti di NPD situ sono cresciuti di numero.
Ci sono due opzioni per condurre esperimenti in situ NPD, usando cellule commerciali o custom-built. Celle commerciali hanno dimostrato di rivelare informazioni strutturali, compresa l'evoluzione del contenuto di litio e distribuzione in elettrodi. 8-11,16-20 Tuttavia, utilizzando cellule commerciali limita il numero di elettrodi che possono essere studiate a quelle già disponibili in commercio, e dove produttori o selezionare strutture di ricerca sono impegnati a produrre le cellule di tipo commerciale con i materiali ancora senza commercializzati. La produzione delle celle di tipo commerciale dipende dalla disponibilità di quantità sufficienti di materiale dell'elettrodo per la produzione delle cellule, tipicamente dell'ordine di kg e significativamente superiore a quello utilizzato nella ricerca della batteria, che può essere un ostacolo alla produzione cellulare. Celle commerciali tycamente caratterizzato da due elettrodi che si evolvono durante la carica / scarica e l'evoluzione di entrambi gli elettrodi sarà catturata nei modelli di diffrazione che ne derivano. Questo perché il fascio di neutroni è altamente penetrante e può penetrare le singole cellule agli ioni di litio (ad esempio, l'intero volume di 18.650 cellule). L'evoluzione dei due elettrodi può rendere l'analisi dei dati complicata, ma se si osservano sufficienti riflessioni di Bragg su entrambi gli elettrodi questi possono essere modellata utilizzando metodi intere in polvere-modello. Tuttavia, le cellule mezze ordine possono essere costruite in cui un elettrodo è litio e non deve modificare strutturalmente durante la carica / scarica e quindi agire come (o altro) standard interno. Questo lascia solo un elettrodo che deve presentare cambiamento strutturale, semplificando l'analisi dei dati. Si deve anche prestare attenzione a garantire che tutte le riflessioni degli elettrodi di interesse non si sovrappongono con riflessi di altri componenti in fase di cambiamento strutturale nella cella. L'annunciodi vista di una cella di misura è che i componenti possono essere scambiati per modificare le posizioni di riflessione nel pattern di diffrazione. Inoltre, le cellule misura consentono ai ricercatori la possibilità di, in linea di principio, migliorare rapporti segnale-rumore e per studiare materiali che sono fatti in lotti di ricerca su piccola scala e permettendo in tal modo in situ studio NPD di una più ampia varietà di materiali.
Fino ad oggi ci sono stati sei disegni cella elettrochimica per gli studi situ NPD ha riferito, tra cui tre disegni cilindrici, 14,15,21,22 due disegni a bottone di tipo 23-26 e un design cellulare custodia. 12,27 La prima cella cilindrica il design è stato limitato in uso per molto basso di carica / tassi di scarico a causa delle grandi quantità di materiali per gli elettrodi utilizzati. 14,21 Il design del roll-over, 15 di seguito esposti, e la versione modificata della cellula cilindrica originale, 22 hanno superato molti dei problemi associati con tegli primo progetto cilindrica, e può essere utilizzato per correlare in modo affidabile la struttura dei materiali elettrodici con il loro elettrochimica. Disegni a bottone per in situ NPD permette anche quantità simili di materiali per elettrodi da tastare rispetto al roll-over cellulare, mentre con sottili differenze in termini di costruzione, tariffe applicabili, e il costo. 15 In particolare, la cellula moneta tipo è stato recentemente riportato sia stato costruito utilizzando una lega Ti-Zn come materiale di involucro (null-matrice) che produce nessun segnale nei modelli NPD. 26 Questo è simile all'uso di lattine vanadio nella progettazione capovolgimento descritto di seguito . Un fattore chiave che può influenzare la tassa applicabile / tassi di scarico (e di polarizzazione) è lo spessore degli elettrodi, in cui gli elettrodi in genere più spesso richiedono l'applicazione di corrente inferiore. I disegni di cellule che stanno diventando sempre più popolare sono le cellule sacchetto con lenzuola di più singole celle collegate in parallelo, o foglios che si appoggia in maniera simile alla costruzione di batterie al litio trovato in elettronica mobile. 12,27 Questa cella è rettangolare (un sacchetto) che può funzionare a velocità di carica / scarica più elevati rispetto al ribaltamento o una moneta di tipo cellule. In questo lavoro, ci concentriamo sulla 'roll-over' di progettazione delle cellule, che illustra la costruzione delle cellule, l'uso, e alcuni risultati utilizzando il cellulare.
La preparazione degli elettrodi delle batterie progettazione capovolgimento è praticamente simile alla preparazione elettrodo per l'uso in batterie a bottone convenzionali. L'elettrodo può essere fusa sul collettore di corrente dal medico palettatura, con la più grande differenza che l'elettrodo deve estendersi dimensioni superiori a 35 x 120-150 mm. Questo può essere difficile in maniera uniforme cappotto con ogni materiale degli elettrodi. Strati dell'elettrodo sul collettore di corrente, separatore, e litio metallo foglio sulla corrente di collettore sono disposti, laminati, e inseriti in lattine di vanadio. L'uso elettrolitad è LiPF 6, uno dei sali più comunemente usati nelle batterie agli ioni di litio con deuterato carbonato di etilene e deuterato dimetil carbonato. Questa cella è stato usato con successo in quattro studi riportati e verrà descritto più dettagliatamente in seguito. 15,28-30
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Protocol
1. I componenti delle cellule prima di essere di costruzione
NOTA: Un vanadio può viene convenzionalmente usato per esperimenti NPD ed è un tubo interamente vanadio che viene sigillata ad una estremità e aperto all'altra. Non vi è praticamente alcun segnale nei dati NPD di vanadio.
- Tagliare un pezzo di metallo di litio-foglio di dimensioni corrispondenti al volume della lattina vanadio. Ad esempio, tagliare un pezzo di circa 120 x 35 mm a 9 mm di diametro vanadio può. Inoltre, utilizzare un foglio più sottile al litio per ridurre al minimo l'assorbimento di neutroni, notando che gli spessori al di sotto di 125 micron possono essere difficili da gestire senza strappi.
- Pre-selezionare il tipo di separatore da utilizzare. Tagliare un foglio di separatore tale che le dimensioni sono leggermente più grandi gli elettrodi, ad esempio 140 x 40 mm.
NOTA: Mentre poroso polivinile-(PVDF) membrana assorbe facilmente fino elettrolito, è costoso e può essere facilmente danneggiato e strappata se non maneggiati con cura durantecostruzione. In alternativa, i fogli a base di polietilene disponibili in commercio sono più robusti, tuttavia essi non assorbono elettrolita come prontamente e generalmente riducono il segnale-rumore a causa del contenuto di idrogeno più grande. - Rendere l'elettrodo positivo seguendo le linee guida stabilite dalla Marks et al. 31 Vale a dire, si combinano PVDF, nero di carbonio, e il materiale attivo in un rapporto selezionato. Tipicamente, utilizzare un rapporto di 10:10:80 PVDF: carbonio: materiale attivo, ma regolare questo in funzione del materiale in esame. Macinare il composto e aggiungere n-metil pirrolidone (NMP) goccia a goccia fino a quando si forma una liquami, quindi mescolare durante la notte.
- Distribuire il composto su un foglio di alluminio (spessore 20 micron) mediante la tecnica racla.
- Aderire il foglio di corrente di collettore di dimensioni 200 x 70 mm a una superficie liscia (ad esempio vetro) applicando alcune gocce di etanolo sulla superficie e posizionare il collettore di corrente sulla superficie. In alternativa, ciall'e uno strumento che può tirare leggero vuoto sul collettore di corrente dalla superficie liscia. Smooth il collettore di corrente per assicurare che non vi siano pieghe o grinze prima di applicare la sospensione.
- Inserire un dente o larga pozza forma semicerchio della poltiglia su una estremità del collettore di corrente. Utilizzando una tacca bar, rullo o coater appositamente progettati (bar tacca di altezza predefinita sopra il collettore di corrente, ad esempio 100 o 200 micron viene tipicamente utilizzato) diffondere la sospensione sul collettore di corrente facendo scorrere il dispositivo scelto attraverso il collettore di corrente e liquame, con conseguente diffusione della sospensione sulla superficie collettore di corrente.
- Rimuovere delicatamente il collettore di corrente dalla superficie liscia e posizionare il collettore di corrente e diffondere fanghiglia in un forno a vuoto per l'essiccazione.
NOTA:. La tecnica di diffusione è descritta in maggior dettaglio nella Marks et al 31
- Tagliare l'elettrodo positivo preparosso nel passaggio 1.3 tale che le dimensioni corrispondono lamina di litio. Assicurarsi che vi sia una "scheda" di metallo non rivestito collettore di corrente di circa 0,5 cm di lunghezza ad una estremità. Per migliorare le prestazioni della batteria, premete il film elettrodo positivo essiccato nel collettore di corrente utilizzando una pressa piatto piano.
NOTA: La figura 1 mostra le dimensioni relative del separatore e componenti elettrodi positivi. Quantità minima in materiale attivo dell'elettrodo è di 300 mg, tuttavia, maggiore è la quantità (rispetto agli altri componenti della batteria), migliore è il segnale NPD. Un segnale più grande può consentire ulteriori informazioni da estrarre dai dati NPD e una migliore risoluzione temporale. - Pre-preparare 1 M di litio esafluorofosfato in 1/1 vol% miscela di carbonato di etilene deuterato e deuterato dimetil carbonato. Assicurarsi che tutta l'LiPF 6 è disciolto e l'elettrolita viene accuratamente mescolata prima dell'uso.
- Tagliare un pezzo di corrente di collettore di tegli stesse dimensioni dell'elettrodo positivo nel passaggio 1.5 e pesare la corrente di collettore e l'elettrodo positivo. Sottrarre queste masse per ottenere la massa della miscela dell'elettrodo. Moltiplicare la massa della miscela dell'elettrodo da 0,8 a dare la massa del materiale attivo.
2. Cella di costruzione
- Prima del montaggio della cella all'interno argon riempito cassetto portaoggetti, stabiliscono un cassetto di plastica o qualche altro rivestimento non metallico sulla base del gloxebox.
- Stack i singoli componenti nel seguente ordine: una lunga striscia di separatore, elettrodo positivo con la poltiglia rivolto verso l'alto e l'asta di alluminio (o filo di rame) avvolto nella "scheda" ad un'estremità, la seconda striscia di separatore, e infine il litio metallo con filo di rame avvolto sull'estremità del metallo litio (la stessa fine dell'asta alluminio).
- Inizia a rotazione gli strati dalla fine con l'asta in alluminio e filo di rame, in modo che i due elettrodi non vengano acontatto.
- Se un foglio base di polietilene è stato selezionato come separatore, di tanto in tanto aggiungere qualche goccia di elettrolita al separatore tra il metallo di litio ed elettrodo positivo lungo l'intera lunghezza della pila. In alternativa, aggiungere le gocce gradualmente durante la laminazione. Se membrana PVDF è stata utilizzata come separatore questo passaggio non è necessario.
- Fare attenzione che l'elettrodo sia ben tesa e che gli strati rimangono allineati.
NOTA: Se gli strati diventano disallineati il processo di laminazione potrebbe essere necessario riavviare, tuttavia, la cautela deve essere preso come la soluzione elettrolita è altamente volatile e più potrebbe essere necessario aggiungere. - Assicurarsi che il pezzo di separatore più avvolge completamente attorno alla pila o rotolare in modo che gli elettrodi non sono esposti (cioè gli elettrodi non toccano l'alloggiamento di vanadio).
- Inserire la risma rotolato in vanadio possibile in modo che il filo di rame e l'asta in alluminio sporgono 2-3 cm oltrela parte superiore della lattina vanadio. Aggiungere il restante a gocce elettrolita nella parte superiore del vanadio può utilizzare 1,5 ml in totale.
- Aggiungere un tappo di gomma con tacche tagliate ai lati per l'asta di alluminio e filo di rame nella parte superiore della lattina vanadio. Sigillare la lattina per fusione a cera dentale sopra la parte superiore della lattina e attorno all'estremità della guaina del filo di rame. Verificare che la cella finale appare come mostrato in Figura 2.
- Lasciare la cella di "età" o "bagnato" in orizzontale per 12-24 ore. Prima dell'uso, testare il potenziale a circuito aperto collegando l'asta di alluminio e il filo di rame ai terminali di un multimetro e misurando il potenziale della cella costruito. Assicurarsi inoltre che non vi siano perdite di ispezione visiva.
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Representative Results
Abbiamo dimostrato la versatilità nell'utilizzo di questo cellulare roll-over nella letteratura 15,28-30 e qui vi presentiamo un esempio con la Li 0,18 Sr 0.66 Ti 0.5 Nb 0,5 O 3 elettrodi. 32
Prima di tentare un perfezionamento sequenziale Rietveld (Rietveld parametri in funzione dello stato di carica), un singolo perfezionamento di un modello multifase per la prima serie di dati è stata eseguita, con questi dati raccolti per la cellula intatta prima dell'applicazione corrente. Diversi modelli sono stati testati per determinare quali parametri strutturali potrebbero essere perfezionati accuratamente. Idealmente, tutti i parametri strutturali dovrebbero essere affinati con il primo pattern e anche durante i parametri sequenziali. Tuttavia, a volte questo può non essere possibile a causa di fattori quali un segnale-rumore più basso, che è particolarmente importante per il monitoraggio piccole modifiche alla posizione di litio e di occupazione, e di picco sovrappongono. Nel prcaso ESENT avere un parametri del modello stabili che erano fortemente correlati (basato sulla matrice di correlazione) non sono stati raffinati. Cioè, tutti i parametri di spostamento atomiche cazione sono stati fissati ai valori ottenuti da misurazioni ex-situ. Tali restrizioni sono state spesso necessario per il "roll-over" design delle celle in-situ. 11,29,30 L'esito finale del multifase Rietveld raffinatezza del Li 0,18 Sr 0.66 Ti 0.5 Nb 0,5 O 3, rame e litio metallico strutture è illustrato nella figura 3. I dati strutturali ottenuti sono riportati in Tabella 1. La ragione del valore elevato Bragg R nella raffinatezza rispetto al χ basso valore 2 è probabilmente dovuto alle relativamente grandi proporzioni di riflessioni deboli sia nella principale e la fase di litio-metallo, che sono fortemente influenzati dalla bassa nei dati. Poiché lo sfondo è piuttosto irregolare e come tale difficulto di precisione del modello, queste riflessioni più deboli diventano anche difficile con precisione il modello.
Il risultato affinamento prima della scarica della cella fornisce un'indicazione base di ciò che può essere raffinato in sequenza. Tuttavia, seguendo la progressione dei parametri refineable durante la pedalata non è l'unico modo per monitorare il cambiamento strutturale durante la scarica. Le variazioni di intensità di specifici riflessi caratteristici, la comparsa di nuove riflessioni, e variazioni dei parametri delle cellule in funzione di scarica possono fornire informazioni significative relative ai cambiamenti strutturali che avvengono durante la scarica. Montaggio sequenziale di una singola riflessione all'interno di ogni modello di diffrazione raccolti può essere eseguita in programmi come LAMP 33 e originaria. Inoltre, i modelli di diffrazione e dati elettrochimici sono raccolti simultaneamente entrambi possono essere tracciati insieme come una funzione del tempo. La procedura seguita durante elettrochimico in situ experiment eseguita su Li 0,18 Sr 0.66 Ti 0.5 Nb 0,5 O 3 è fornita in tabella 2. Queste condizioni forniscono un punto di riferimento per i cambiamenti osservati durante la pedalata elettrochimica, come indicato all'interno di Figura 4.
Le prime tre componenti dalla parte superiore della figura 4 mostra i vari cambiamenti che si verificano alla riflessione 115 durante la pedalata. In queste trame sono la variazione dei parametri delle cellule e profilo di potenziale elettrochimico. Un aspetto interessante di inserzione di litio in Li 0,18 Sr 0.66 Ti 0.5 Nb 0.5 O 3 è che per potenzialità superiori a 1 V è reversibile, tuttavia, lo scarico sotto 1 V comporta l'inserimento di litio irreversibile. Per l'inserimento di litio superiori a 1 V, 0,25 mol Li / unità formula può essere reversibile inserito nelle condizioni attuali costanti e prende 1.257 min a 1,7 (1) mA g -1. 32,34 Sotto equilicondizioni equi- (densità di corrente inferiori) fino a 0,4 mol unità Li / formula possono essere inseriti in 160 ore. L'inserimento di litio all'interno di questa regione è conosciuta per procedere tramite una reazione di soluzione solida con l'unità di volume delle cellule in continua espansione a 1.81 (9)% più grande dopo l'inserimento di 0,25 moli di litio. In confronto, il volume dell'elettrodo nella cella neutroni espansa solo 0,61 (6)% in 870 min a 2,5 mA g -1. Tuttavia, sulla carica a 5,0 mA g -1 cellula contratta oltre i valori iniziali, suggerendo che autoscarica era avvenuta prima dell'inizio dell'esperimento. Confrontando i valori assoluti, la cella elementare di un materiale completamente carica (senza litio) è risultato essere 3,93,19 mila (2) Å dai dati di diffrazione a raggi X di sincrotrone rispetto a 3,9345 (5) Å dai dati NPD in situ. Inoltre, il materiale scaricato 1 V è risultato avere una lunghezza unitaria celle di 3,95,64 mila (2) Å dal sincrotrone a raggi X dati di diffrazione Compared al 3,9454 (7) Å dal nei dati NPD situ. Così sembra come se il materiale non completamente reagito sul discarico per 1 V, né sulla tariffazione. Oltre le densità di corrente più elevata applicata, una bassa pressione applicata alla pila batteria (o rotolo) può causare impedenze elevate aree specifiche e così caricare e corre scarico finirebbe prematuramente a causa di alta polarizzazione. Quest'ultimo è un fattore importante nella costruzione di queste cellule ed è fondamentale per ottenere un buon tiro elettrodo di qualità per in situ delle cellule di diffrazione di neutroni. Inoltre, se la pressione applicata è irregolare, ciò potrebbe comportare la formazione di due fasi come parti della cellula reagiscono più velocemente di altri. L'unica indicazione che il comportamento bifase stava avvenendo era un allargamento reversibile del 115 riflessione (Figura 4A e B).
Durante il ciclismo, l'intensità di picco del 115 riflessione ridotta come più litio è stato inserito nella struttura di unnd poi aumentare il litio è stato rimosso. Contemporaneamente, l'ampiezza del picco (larghezza piena a metà altezza, FWHM) varia in senso opposto, causando l'intensità di picco integrata complessiva rimane costante durante l'inserimento e l'estrazione del litio. La stessa tendenza si è verificata per tutte le altre riflessioni osservati e muro. Pertanto, non vi erano elementi strutturali apparenti alle variazioni di intensità di picco. Mentre allargamento dei picchi può essere associata con una perdita di cristallinità o riduzione della dimensione delle particelle, la reversibilità dei cambiamenti indica la miscela di diverse fasi che reagiscono a velocità diverse. Questa separazione di fase viene quindi fortemente migliorata sotto di 1 V con diventare una seconda fase distinta.
Esperimenti preliminari ciclismo elettrochimici effettuati su Li 0,18 Sr 0.66 Ti 0.5 Nb 0,5 O 3 hanno mostrato una produzione potenziale piatto di sotto di 1 V, che porta alla previsione che una seconda fase dovrebbe apparire within questa regione. È stato anche ipotizzato che questa seconda fase potrebbe essere la causa di inserimento di litio irreversibile all'interno di questa regione. Le regioni in cui questa seconda fase diventa più visivamente distinte sono indicati con barre arancioni nella figura 4 Nel risoluzione angolare fornito dal diffrattometro Wombat, la seconda fase sembra formare allo stesso potenziale indipendentemente dalla corrente di scarica utilizzata (2,5 mA g. - 1 per il secondo scarico, g -1 per il terzo 3,8 mA). Come più litio è inserito nel Li Sr 0.18 0.66 Ti 0,5 Nb 0,5 O 3 struttura la diffusione del litio nel bulk rallenta (da 10 -7 a 10 -8 cm 2 s -1). 32 Sembra come se il tasso di diffusione nel bulk riduce sufficiente per aumentare il tasso di segregazione di fase nel corso della scarica.
Mentre un perfezionamento sequenziale con un secondo Perovskifase te non è stato possibile a causa delle somiglianze tra le due fasi e conseguente sovrapposizione di picco, la considerazione della trama topografica del 115 riflessione (Figura 4C) può ancora fornire una conoscenza dei cambiamenti strutturali del elettrodo positivo. In un sistema in equilibrio, una regione a due fasi è caratterizzata da una fase scomparendo alla stessa velocità che compare una seconda fase in funzione della composizione (o in funzione di un altro parametro d'ordine, come la temperatura), tale che il loro frazioni di fase sommano sempre a uno. Tuttavia, all'interno della regione bifasica osservata sotto di 1 V per Li Sr 0.18 0.66 Ti 0,5 Nb 0,5 O 3 la nuova fase varia continuamente, mentre la prima fase è invariabile. Così, il nell'esperimento situ era in grado di riconoscere il comportamento non-equilibrio del materiale dell'elettrodo positivo in funzione dello stato di carica. La seconda fase si ferma l'espansione entro la fine scarica. Ciò può segnalare uno spostamento versoun equilibrio di conversione a due fasi, tuttavia, non sono stati osservati cambiamenti di intensità. Le variazioni di intensità relativa delle due riflessioni sono state osservate quando la cella è stato permesso di rilassarsi (regione indicata dalla barra rossa nella figura 4). Durante questo tempo, la riflessione a più alto 2θ inizia a perdere intensità relativa alla riflessione in basso 2θ, indicando che equilibramento fase si verifica quando la corrente applicata è stato spento. Una singola fase è stata poi rapidamente riformato durante la carica, suggerendo che la reazione a due fasi è reversibile. Questa previsione è stata confermata scaricando inferiore a 1 V più volte. Così, è ancora incerto il motivo per cui il ciclismo inferiore a 1 V comporta l'inserimento di litio irreversibile. Sembra come se la seconda forma di fase come risultato della diffusione di litio inibito nella struttura, eventualmente intrinsecamente oa causa della bassa pressione applicata alla pila batteria. Va notato che la cella unitaria non ritorna alla sua ori dimensione marginale su ogni carica successiva, il che implica che alcuni litio rimane all'interno della struttura di massa. In bici la cella sotto 1 V richiederà un ulteriore esperimento in cui gli effetti di polarizzazione sono notevolmente ridotti o eliminati. Senza polarizzazione come influenza concorrente, l'effetto della diffusione litio evoluzione nel materiale e dei suoi cambiamenti strutturali inferiori a 1 V può essere determinata.
Figura 1:. La foto del componente elettrodo positivo su una striscia di separatore a base di polietilene dopo estrazione da una cellula in situ L'immagine mostra le dimensioni relative elettrodo positivo e separatore necessari per evitare il contatto tra i due elettrodi. Anche inclusi nella foto sono i fili di rame che consentono il collegamento ad un circuito esterno.
Figura 2: (A):.. Foto in situ delle cellule NPD sulla linea di luce Wombat a ANSTO (B) Schema della costruzione in situ delle cellule, che mostra gli strati che risultano dalla "roll-over" di design Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 3: schema situ NPD della cella costruita modellato usando un perfezionamento multifase contenente Li Sr 0.18 0.66 Ti 0,5 Nb 0,5 O 3 (LSTN), rame e litio La curva superiore corrisponde al modello adattato ai dati (croci nere. ) e la curva inferiore corrisponde al difference tra loro. Marcatori riflessione sono indicati da barre verticali. La lunghezza d'onda di neutroni (λ), la bontà di adattamento (χ 2), e il fattore di Bragg-R (R B), sono riportati nel riquadro.
Figura 4:. Parcelle AC si riferiscono al Li 0,18 Sr 0.66 Ti 0.5 Nb 0,5 O 3 (LSTN) 115 riflessione particolare e mostrare l'evoluzione della sua forma durante la pedalata L'accuratezza di questi parametri diminuisce all'interno della regione a due fasi come questa riflessione è stata modellato con una singola funzione pseudo-Voigt. Terreno D mostra la variazione del parametro reticolare in funzione di scarica e la trama e mostra il potenziale della batteria che è stato raccolto simultaneamente. Le barre arancioni evidenziano regioni in cui il ciclo di scarico è stata presa sotto di 1 V, che correla anche con l'inizio della regione a due fasi. Il rossobar mette in evidenza la regione in cui la cellula è stato permesso di rilassarsi e il suo potenziale per equilibrare.
Figura 5: (A) mostra i parametri reticolari e peso frazione Rietveld-derivato del LiFePO 4 / FEPO 4 catodo, selezionato 2θ regione dei dati in situ NPD (in alto) con intensità in scala evidenziando la LiFePO 4 e FEPO 4 221 e 202 riflessioni, e l'attuale (rosso). Regioni ombreggiate indicano la coesistenza di reazioni soluzione e due in fase solida. Questa cifra è ristampato con il permesso dal Journal of American Chemical Society 134, 7867-7873, copyright 2012 American Chemical Society. (B) mostra dati in situ NDP di una cella uncycled (rosso) dove, il modello di calcolo per la Li ( Co 0,16 Mn 1,84) O 4 cathode come una linea continua nera, la differenza tra i dati e il calcolo del modello come una linea viola in fondo, e le linee verticali rappresentano marcatori di riflessione per le fasi modellati. Questa cifra è ristampato con il permesso del Journal of Physical Chemistry C 115, 21473-21480, copyright 2011 American Chemical Society. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
| Full-cellula pre-dimissione, Pm 3 m, una (5) Å = 3,9368 | ||||||
| χ 2 = 1.51, R B = 14,96% | ||||||
| Luogo | x | y | z | Occupazione | U iso (A 2) | |
| Sr | 1b | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.66 | 0,0079 |
| Ti | 1a | 0 | 0 | 0 | 0.5 | 0,0098 |
| Nb | 1a | 0 | 0 | 0 | 0.5 | 0,0098 | 3d | 0.5 | 0 | 0 | 1 | 0.006 (2) |
Tabella 1: parametri reticolo raffinato, gruppo spazio, i parametri posizionali e di Debye-Waller fattori di Li 0,18 Sr 0.66 Ti 0.5 Nb 0,5 O 3 in situ nella cella prima di scaricarsi.
| Passo | Corrente | Potenziale |
| (MA g -1) | (V) | |
| 1 | -2.5 | 1 |
| 2 | 5.0 | 2 |
| 3 | -2.5 | 0.93 |
| 4 | 5.0 | 1.73 |
| 5 | 12 | 1.82 |
| 6 | -3.8 | 0.38 |
| 7 | Riposo (300 min) | |
| 8 | 7.5 | 2 |
| 9 | -3.8 | 1.04 |
Tabella 2: La procedura seguita durante elettrochimico in situ esperimento condotto su Li Sr 0.18 0.66 Ti 0,5 Nb 0,5 O 3.
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Discussion
Nel progettare ed eseguire un esperimento in situ, sia con il "riporto" cella di diffrazione di neutroni o un altro disegno, ci sono una serie di elementi che devono essere attentamente controllati per garantire un esperimento riuscito. Questi includono accurata scelta del tipo e della quantità di componenti cellulari, assicurando che l'elettrodo preparato e cellulare finale costruito sono di alta qualità, la scelta di appropriate condizioni di diffrazione, pianificare i passi in bicicletta elettrochimici da eseguire in anticipo, e, infine, capire che cosa i dati risultanti può e non si può dire uno sul materiale oggetto di indagine.
La scelta dei componenti cellulari è fondamentale per garantire che il pattern di diffrazione risultante può essere modellato con precisione. In particolare, minimizzando il numero di fasi presenti ridurrà la complessità del modello multifase. Ad esempio, nell'esempio qui il legante utilizzato nel elettrodo positivoe la miscela era PVDF e il separatore era polietilene. Tuttavia, se il separatore utilizzato era una membrana PVDF, il numero totale dei componenti della cella avrebbe potuto essere ridotto, semplificando l'analisi. Inoltre, PVDF diminuirebbe la quantità totale di idrogeno in cellule, riducendo l'apporto di sfondo. Ridurre la quantità di idrogeno contenenti materiali nella cella è il motivo per cui costosissime elettroliti deuterati sono impiegati per in situ NPD. Un'altra alternativa sarebbe quella di sostituire sia il legante nella miscela elettrodo positivo e il separatore con materiali privi di idrogeno (es politetrafluoroetilene). Tuttavia, a seconda del materiale di separazione, un maggior volume di elettrolita può essere richiesto, rapido aumento del costo della cella. Ad esempio, il separatore in fibra di vetro, che è idrogeno libero, richiede molto più elettrolita di membrane PVDF sottili o fogli a base di polietilene a causa del suo volume relativamente grande. Separatore in fibra di vetros sono anche molto difficile da rotolare.
La capacità di preparare un elettrodo di alta qualità è essenziale per garantire che una grande quantità di materiale attivo è nel fascio, permettendo bicicletta veloce da eseguire e garantire che la miscela dell'elettrodo non si stacca dal collettore di corrente durante la laminazione. Nella prima fase di preparazione di un film elettrodo, la miscela di elettrodo positivo è aggiunto NMP per formare un impasto. La consistenza di questo impasto liquido è controllata attraverso il rapporto di massa di NMP all'elettrodo miscela. Ottenere un impasto di consistenza adeguata è essenziale per la preparazione di un film di elettrodo di alta qualità, soprattutto film che sono sia stabile e abbastanza grande per in situ NPD. Tuttavia, ottenere la giusta consistenza può richiedere un sacco di test come la quantità di NMP richiesto dipende dalla morfologia e granulometria del materiale dell'elettrodo attivo. Fortunatamente, questo passo può essere semplificata notevolmente dalla sfera fresatura della NMP-elettrodo di liquami. In questo caso il rapporto di NMP all'elettrodo miscela di polveri diventa meno vitale e una pellicola di alta qualità può essere facilmente preparato finché la poltiglia sfera macinata si sviluppa in un film immediatamente. Il lettore è invitato a visionare anche le procedure raccomandate in precedenza segnalati per la preparazione di un film di alta qualità. 31 In questa relazione l'importanza di premere gli elettrodi prima dell'uso è sottolineata. Nel caso degli elettrodi più lunghi richiesti per in situ NPD, applicando pressione omogenea dell'intero elettrodo è meglio realizzato utilizzando una pressa di laminazione. Tuttavia, se una pressa di laminazione non è disponibile, una pressa TV a piastra può essere utilizzata. Infine, il "riporto" nel disegno cellule situ è compatibile con un elettrodo a doppia faccia positivo senza ulteriori modifiche apportate durante la costruzione. Utilizzando un elettrodo a doppia faccia raddoppia la quantità del materiale attivo rispetto agli altri componenti della batteria, portando ad una maggiorediffrazione qualità.
Una difficoltà comune incontrata è ottenere una buona pressione applicata all'intero rotolo batteria nella cella costruita. Ciò può comportare scarsa o disomogenea diffusione ionica attraverso la cella, come mostrato per le Li 0.18 Sr 0.66 Ti 0,5 Nb 0,5 O 3 risultati di cui sopra, o una cella che non funziona. Ottenere buona pressione attraverso la pila è particolarmente difficile quando si avvolge la cella a mano. Il processo prevede la destrezza manuale all'interno di un vano portaoggetti e non può portare a risultati coerenti. Tali difficoltà possono essere superate usando una cella carica automatica della macchina, anche se la quantità di campione necessario può aumentare. Infine, la massa totale di tutti i componenti cellulari nella cella deve essere registrato al fine di calcolare il totale assorbimento dei neutroni. Senza un adeguato parametri di correzione assorbimento strutturali, come ad esempio i parametri di spostamento atomiche (ADP), possono raffinare per irrealisticovalori. In generale è buona norma per misurare ed applicare una correzione assorbimento appropriata per gli esperimenti NPD.
Prima di iniziare l'esperimento in NPD situ diverse condizioni sperimentali devono essere considerati e impostare. Ad esempio, la risoluzione angolare risultante deve essere adatto al materiale investigato. Se una struttura cristallina elettrodo adotta una bassa simmetria riflessioni gruppo spaziale non possono essere risolti grazie a sovrapporsi con riflessi dalla stessa fase o le altre fasi presenti nella cellula. Per risolvere alcune riflessioni la lunghezza d'onda dei neutroni che influiscono sul campione può essere necessario modificare, ad esempio, le lunghezze d'onda più lunghe in grado di separare le riflessioni in 2. Purtroppo, questo riduce la gamma Q-spazio sondato. Questo era potenzialmente un problema per la Li 0,18 Sr 0.66 Ti 0.5 Nb 0,5 O 3 risultati riportati sopra. In questo caso le riflessioni di aerei con piccole d -spacings sono stati precedentememalizioso determinato per fornire informazioni di ordinazione litio, e quindi è stata selezionata una lunghezza d'onda più corta. Tuttavia, anche questo ha reso difficile risolvere la scissione picco dovuto alla comparsa della seconda fase.
Oltre a scegliere il set appropriato di parametri sperimentali per il diffrattometro di neutroni, le condizioni di ciclo elettrochimiche devono essere pre-determinato e non è cambiata radicalmente durante l'esperimento. Durante cellule bicicletta è probabile che il materiale esiste in uno stato metastabile che può successivamente rilassarsi una volta che la cella è scollegato. Se si tratta di una particolare proprietà del materiale che viene indagato allora non ci dovrebbero essere problemi, tuttavia, se l'obiettivo dell'esperimento è studiare il tasso di variazione di alcuni parametri strutturali durante la carica o scarica allora interruzioni e la successiva strutturale relax può influenzare il risultato. Inoltre, evitando interruzioni semplifica anche la risultante séquential raffinatezza evitando la necessità di riavviare il raffinatezza ad ogni pausa. Si raccomanda inoltre che se lo sperimentatore mira a determinare la posizione di litio e di occupazione nelle varie fasi di scarico quindi più lunghi Raccolte alla fine di ogni ciclo di carica e scarica è consigliata con un passo opportuno equilibrio elettrochimico. Le raccolte di dati più lunghi possono garantire che non vi sia sufficiente segnale-rumore per migliorare le possibilità di osservare e modellare il litio, oltre a servire come un punto di riferimento per come cambia litio durante la pedalata.
Una volta che i dati sono stati raccolti poi ci sono un certo numero di metodi di analisi che possono essere impiegati a seconda del risultato desiderato dell'esperimento. Di solito, la migliore forma di analisi è raffinamento Rietveld con pochi vincoli, anche se questo è più difficile da eseguire rispetto sia un perfezionamento con diversi vincoli (come coordinate fisse atomici, occupazioni o ADP) o modeling i cambiamenti di una sola riflessione. Occasionalmente le informazioni ottenute da una più semplice analisi è tutto ciò che è desiderato da un esperimento in situ, e quindi con una più complessa vincolato Rietveld affinamento è inutile.
Per miglior giudice quello che potrebbe essere in grado di modellare con precisione nel corso di un affinamento Rietveld sequenziale una raffinatezza iniziale utilizzando un unico set di dati raccolti per un lungo periodo prima della dimissione è spesso necessario. Come è avvenuto per Li 0,18 Sr 0.66 Ti 0.5 Nb 0,5 O 3, se alcuni parametri non possono essere determinati con precisione nella raffinatezza iniziale, è improbabile che saranno determinate con precisione durante la raffinatezza sequenziale. Tuttavia, essendo in grado di effettuare con successo sequenziale Rietveld perfezionamento è uno degli esiti più desiderabili di un nell'esame NPD situ. Poiché il modello è raffinato contro ogni punto del modello di diffrazione, altamente accInformazioni urato del cambiamento della struttura media per tutte le fasi durante la pedalata elettrochimica può essere estratto e direttamente correlata al profilo di potenziale. Inoltre, qualora la raccolta dei dati è stata effettuata la rapida velocità di variazione strutturale durante la pedalata batteria può essere determinata e la cinetica di inserimento litio determinati. Ottenere una raffinatezza stabile con pochi vincoli, quali la fissazione coordinate atomiche, occupazioni, e ADP, necessita di dati di alta qualità con il rumore del segnale-di-bene, ad alta risoluzione angolare, e l'accesso a una vasta gamma d -Spazio. La qualità dei dati specifico richiesto dipende in parte dal materiale indagato. Ad esempio, una struttura più complessa avrà bisogno di maggiore segnale-rumore per vedere riflessi più deboli e più alta risoluzione per osservare la divisione di picco. Così, di tanto in tanto i vincoli possono essere necessarie, come è avvenuto per Li 0,18 Sr 0.66 Ti 0.5 Nb 0,5 O 3, in cui alcuni parametri are tenuto costante durante un perfezionamento. Inoltre, attenzione deve sempre essere presa per assicurare che il modello risultante è chimicamente ragionevole. Questo può essere effettuato controllando la misura visiva del modello ai dati per garantire che non vi siano differenze sistematiche, verificare che i parametri raffinati sono fisicamente ragionevoli, così come il monitoraggio delle misure statistiche della qualità di adattamento (come R B o χ 2). L'osservazione delle tendenze riproducibili nei parametri tra i vari cicli elettrochimici in grado di aggiungere più peso ad una particolare osservazione.
Oltre a svolgere un raffinamento Rietveld utilizzando i dati, cambiamenti che si verificano riflessioni caratteristici durante la pedalata batteria possono essere modellate. 8,18,19 Ciò è particolarmente utile se si conosce in anticipo quale riflessi sono influenzati da una ordinazione litio o cambiamenti di la struttura ospitante. Le modifiche a queste riflessioni caratteristici possono essere corlegati alle variazioni del potenziale elettrochimico profilo di costruire una comprensione delle relazioni struttura-proprietà. Il cambiamento di posizione o l'intensità integrata di una riflessione specifica possono essere modellate utilizzando programmi come LAMP 33 o origine. Infine, la comparsa di riflessi caratteristici indicanti la formazione di nuove fasi può essere seguito durante la pedalata elettrochimica. 8,16,35,36 simili altri cambiamenti osservati in situ, l'aspetto e l'identità può essere collegato alle proprietà elettrochimiche osservati. Il lettore è incoraggiato a vedere e leggere l'articolo su studi in situ a raggi X a base di vedere Doeff et al. 37
Non importa quale forma di analisi viene eseguita, se i dati sono stati raccolti continuamente durante la pedalata elettrochimica, le informazioni riservate in situ della diffrazione si otterrà. In particolare, le informazioni riguardanti la formazione di fasi metastabili e non equiliprocessi equi- dalla cellula intera possono essere estratti. 11,28,29 Risultati per esempio materiali catodici studiati in funzione di carica / scarica utilizzando in cellule NPD situ sono mostrati in Figura 5. Figura 5A mostra una regione selezionata in situ NPD modelli, profili di tensione, frazioni di peso, e parametri reticolari del materiale catodico attivo, LiFePO 4 e FEPO 4. 25 Mentre la figura 5B mostra una tipica perfezionamento multifase utilizzando modelli strutturali dei componenti e in situ NPD set di dati. 26
In situ NPD è uno strumento che è sensibile al litio, il vettore carica delle batterie agli ioni di litio. Pertanto, non vi è descrizione litio sensibile acquisita nella funzione di elettrodi durante il funzionamento della batteria. I processi di ricarica possono essere correlati a come il cristallo-struttura di elettrodi si espande / contratti / Forme nuove fasi e al modo in cui gli inserti di litio / extratti da questi elettrodi. In situ NPD possono scoprire come viene inserito / estratto in elettrodi di litio, con uno, due o più siti cristallografici, e questo influenza direttamente la facilità di riempimento / svuotamento un'intera batteria. Per determinare come e dove si inserisce litio / estratto possiamo progettare nuovi materiali che possono trarre vantaggio da questa conoscenza. Ad esempio, i materiali con vuoti più grandi per litio di risiedere in possono essere progettati in modo tale che più di litio può essere inserito, portando a batterie di capacità superiori. Inoltre, la conoscenza dei siti cristallografici che il litio occupa durante l'inserimento / estrazione può essere utilizzata per dirigere lo sviluppo di materiali con grandi "tunnel" di litio, ancora potenzialmente permettendo più litio da reversibilmente inserimento / estrazione, soprattutto a tassi più elevati di scarico / carica. Anche se, questi esempi sono basati su elettrodi di inserzione, in situ NPD potrà in futuro fornire informazioni preziose per elettrodi tha subire reazioni di conversione. Pertanto, in situ NPD fornisce informazioni fondamentali sulla funzione elettrodo che può essere utilizzato per progettare la prossima generazione di elettrodi.
Futuro in studi NPD situ affronterà sistemi più complessi, mostrando di simmetria spazio-gruppi inferiori e / o distribuzioni di litio più complesse. Inoltre, questi studi possono essere utilizzati per sviluppare nuovi materiali per applicazioni alternative - perché usare un elettrodo per una batteria? Si può usare un elettrodo come materiale di partenza, inserire / estrarre una quantità nota di litio (con le informazioni fornite da in situ NPD), estrarre l'elettrodo e usarlo per un'altra applicazione, ad esempio sfruttando un'altra proprietà fisica. Inoltre, celle elettrochimiche possono essere sviluppati che permettono in situ NPD per sondare informazioni strutturali sui processi che avvengono nelle cellule speciazione, batterie al litio-aria, e le celle a combustibile. Le reazioni dello spettacolo in situ
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Slurry Preparation | |||
| PVDF | MTI Corporation | EQ-Lib-PVDF | http://www.mtixtl.com/PVDFbinderforLi-ionbatteryelectrodes80g/bag-EQ-Lib-PVDF.aspx |
| Active Electrode Material | Researcher makes* | This is dependent on the electrode under investigation, typically made in-house by the researcher and varies every time | |
| Carbon black | MTI Corporation | EQ-Lib-SuperC65 | http://www.mtixtl.com/TimicalSUPERC65forLithium-IonBatteries80g/bag-EQ-Lib-SuperC65.aspx |
| NMP | MTI Corporation | EQ-Lib-NMP | http://www.mtixtl.com/N-Methyl-2-pyrrolidoneNMPsolventforPVDF 250g/bottleLib-NMP.aspx |
| Magnetic stirrer | IKA | C-MAG HS 7 IKAMAG | http://www.ika.in/owa/ika/catalog.product_detail?iProduct=3581200 |
| Electrode Fabrication | |||
| Doctor blade (notch bar) | DPM Solutions Inc. | 100, 200, 300 & 400 micron 4-Sided Notch Bar | |
| Al or Cu current collectors | MTI Corporation | EQ-bcaf-15u-280 | http://www.mtixtl.com/AluminumFoilforBatteryCathodeSub strate-EQ-bcaf-15u-280.aspx |
| Vacuum Oven | Binder | e.g. VD 53 | http://www.binder-world.com/en/vacuum-drying-oven/vd-series/vd-53/ |
| Flat-plate press | MTI Corporation | EQ-HP-88V-LD | http://www.mtixtl.com/25THydraulicFlat HotPress-EQ-HP-88V.aspx |
| Roll-over cell construction | |||
| V can | |||
| electrode on Al/Cu | MTI Corporation | EQ-bcaf-15u-280 | http://www.mtixtl.com/AluminumFoilforBatteryCathodeSub strate-EQ-bcaf-15u-280.aspx |
| polyethylene-based or PVDF membrane | MTI Corporation | EQ-bsf-0025-400C | http://www.mtixtl.com/separatorfilm-EQ-bsf-0025-400C.aspx |
| LiPF6 | Sigma-Aldrich | 450227 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/450227?lang=en®ion=AU |
| deuterated dimethyl carbonate | Cambridge Isotopes | DLM-3903-PK | http://shop.isotope.com/productdetails.aspx?id=10032379&itemno=DLM-3903-PK |
| deuterated ethylene carboante | CDN Isotopes | D-5489 | https://www.cdnisotopes.com/as/products/specifications/D-5489.php?ei=YWVraWmjoJ1i0lZ7nkr0RpwHr Hxc9ornu14O4WUtZKbZWZrcq6j55 G0lOab3Wi0dMZ7xc+0Yse1leWVtZ LnrGKvta7v591o4JrnkbRowHt/r |
| Li metal foil | MTI Corporation | Lib-LiF-30M | http://www.mtixtl.com/Li-Foil-30,000 ml-35 mmW-0.17 mm Th.aspx |
| Rubber stopper cut to size | generic eraser | cut a generic eraser to size | |
| dental wax | Ainsworth Dental | AIW042 | http://www.ainsworthdental.com.au/catalogue/Ainsworth-Modelling-Wax-500g.html |
| Copper wire (insulated) | generic | sheathed Cu wire that can be cut to size | |
| Aluminum rod (<2 mm diameter) | generic | cut to size as required | |
| Glovebox | Mbraun | UNILab | http://www.mbraun.com/products/glovebox-workstations/unilab-glovebox/ |
| Scissors | generic | ||
| Soldering iron | generic | ||
| In situ NPD | |||
| Appropriate neutron diffractometer | ANSTO | Wombat | http://www.ansto.gov.au/ResearchHub/Bragg/Facilities/Instruments/Wombat/ |
| Potentiostat/galvanostat | Autolab | PGSTAT302N | http://www.ecochemie.nl/Products/Echem/NSeriesFolder/PGSTAT302N |
| Connections to battery from potentiostat/galvanostat | generic | ||
| Training of NPD instrument and use | |||
| Data analysis | |||
| Data visualisation and peak fitting, .e.g. LAMP suite | ILL | LAMP | http://www.ill.eu/instruments-support/computing-for-science/cs-software/all-software/lamp/ |
| Rietveld analysis software, e.g. GSAS | APS | GSAS | https://subversion.xray.aps.anl.gov/trac/EXPGUI |
References
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