Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Lityum-iyon pil malzeme gözlenmesi için Graphene sıvı hücreleri hazırlanması

8.8K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/58676

⸱

5 Şubat 2019

 ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Burada, imalat ve in situ iletim elektron mikroskobu gözlem, bir sentez elektrot malzeme ve elektrokimyasal pil hücre testleri ile birlikte grafen sıvı hücre hazırlanması için bir iletişim kuralı mevcut.

Özet

Bu çalışmada, biz elektrot malzeme ve iki grafen yaprak ve electrospinning kullanarak tek boyutlu nanoyapıların facile sentezi arasında organik sıvı elektrolit Kapsüllenen grafen sıvı hücreleri (GLCs), hazırlanması tanıtmak. GLC in situ iletim elektron mikroskobu (TEM) Elektrot malzemeleri lithiation dynamics için sağlar. Situ GLC-TEM görüntüleme ve lithiation için bir elektron ışını kullanarak sadece gerçekçi batarya elektrolitler, aynı zamanda çeşitli morfolojik yüksek çözünürlüklü görüntüleme kullanmak, faz ve interfacial geçişler.

Giriş

Son zamanlarda, enerji tüketimi sürekli, yanı sıra yüksek performanslı enerji depolama aygıtları önemi artmıştır. Böyle bir talep, yüksek enerji yoğunluğu var Lityum-iyon piller gelişimi karşılamak için dayanıklılık ve emanet olduğunu gerekli1,2. Pil ile üstün özellikleri geliştirmek için bir temel enerji depolama mekanizmaları akü işlemi sırasında temel3,4,5. anlaşılmasıdır

O piller3işlemi sırasında hem yapısal hem de kimyasal bilgi gösterebilir gibi ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. SnO2 nanotüpler Electrospinning ve sonraki ısıl işlem17 tarafından sentezi

  1. Bir electrospinning çözüm hazırlamak.
    1. 1,25 g etanol ve dimethylformamide (DMF) Oda sıcaklığında (RT, 25 ° C) 1,25 g solvent karışımı teneke klorür dihydrate 0, 25 g geçiyoruz.
    2. Karıştırma için 2 h sonra polyvinylpyrrolidone (PVP) 0.35 g electrospinning ekleyin ve başka bir 6 h için karışımı ilave edin.
  2. Sn habercisi/PVP bileşik nanofibers bir electrospinning gerçekleştirin.
    1. Electrospinning çözüm hazır olduğunda, dikdörtgen yıkayın, esnek paslanmaz çelik (30 x 20,5 cm) ile (DI) su ve etanol 2 x - 5 x ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

SnO2 nanotüpler electrospinning ve sonraki calcination sırasında nanotubular ve gözenekli yapıları açıkça, SEM göre resmi (resim 3bir) görülebilir, fabrikasyon. Sn habercisi çekirdek dışa nedeniyle Kirkendall etkisi17,18taşındı iken böyle bir nanotubular yapı PVP, ayrışma gelir. Ayrıca, olgunlaşma Ostwald SnO2 nanogains19artış kaynaklanan .......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

İletişim kuralına kritik adımlar vardır. Öncelikle, TEM ızgara üzerine grafen transferini araştırmacıların dikkat gerekir. Izgaralar cımbızla başa ve herhangi bir kılavuz, örneğin çerçeve bükme veya şekilsiz karbon membran yok zarar vermemesi önemlidir. Bu tür zararların zavallı grafen kapsamýnda neden ve sıvı cepler sayısını etkiler. Ayrıca, üst kılavuzunda yer alan doğru konuma yerleştirerek önemlidir. Önce sıvı kurudu iletişim kuralında açıklandığı gibi üst kılavuz hızlı bir şekilde yerleştirilmelidir. Bu işlem sırası.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Bu eser Ulusal Araştırma Vakfı, Kore (NMG tarafından) desteklenmiştir, No 2014R1A4A1003712 vermek (BRL programı), Kore CCS R & D Center (KCRC) vermek (No (Bilim Bakanlığı, ICT ve gelecek planlama) Kore hükümeti tarafından finanse NRF-2014M1A8A1049303), 2016 yılında (Bilim Bakanlığı, ICT ve gelecek planlama) Kore hükümeti tarafından finanse KAIST End-Run bir hibe (N11160058), giyilebilir Platform malzemeleri teknoloji Center (WMC) (NR-2016R1A5A1009926), bir ulusal araştırma Kore (NMG) Grant (NMK-2017H1A2A1042006-Global doktora burs programı), Kore hükümeti tarafından finanse temeli (MSIP; Kore hükümeti tarafından finanse edilen bir Ulusal Araştırma Vakfı, Kore (NMG) hi....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Kalay klorür dihidratSigma AldrichCAS 10025-69-1Bir cam şişede
EtanolMerckCAS 64-17-5Bir cam şişede
DimetilformamidSigma AldrichCAS 68-12-2Bir cam şişede
PolivinilpirolidonSigma AldrichCAS 9003-39-8Plastik bir şişede
Hücre test cihazıKOREA THERMO-TECHMaccor Serisi 4000
Hücre test cihazı 2WonaTechWBCS4000
Sodyum perkloratSigma AldrichCAS 7601-89-0Bir cam şişede
25 gauge iğneHwa-In Science Ltd.
1.3 M lityum heksaflorofosfat (LiPF6) ağırlıkça% 10 FEC PANAX ETEC ile EC / DEC içinde çözülmüşPaslanmaz çelik şişede
Wellcos Corporation
Hücre zımbasıWellcos Corporation
Torpido gözüNem Oksijen Teknolojisi (MOTEK)
Kutu FırınıNaytechVulcan 3-550
Elektrospinning cihazıNanoNC
Hidroflorik asitJunsei84045-0350%85
Cu folyoAlfaaesar38381Bakır Thinfoil, 0.0125mm kalınlık, %99.9
Kutsal karbon Au ızgaraSPIQuantifoil R2/2 Mikro İşlenmiş Holey Karbon Izgaralar, 300 MeshAltın Quantifoil R2/2 Mikro İşlenmiş Holey Karbon Izgaralar, 300 Mesh Altın
İzoprofil alkolSigmaaldrichW292907%99,70
Amonyum persülfatSigmaaldrich248614%98
İletim elektronu mikroskop (TEM)JEOLJEOL JEM 3010300 kV
Kimyasal buhar itme (CVD)Scientech
Şarj akuple cihazı (CCD)GatanOrius SC200
Plazma TemizleyiciFemtoscienceVITA
Elektrospinning programıNanoNCNanoNC eS- robot
Propilen karbonat Sigma Aldrich CAS 108-32-7 Cam şişede Süper P Karbon Siyahı Alfa-Aesar CAS 1333-86-4 Cam şişede Hücre bileşenleri (alt hücre, üst hücre, ayırıcı, conta, yay, ara parça)

Kaynaklar

  1. Sun, Y. -K., et al. Nanostructured high-energy cathode materials for advanced lithium batteries. Nature Materials. 11 (11), 942-947 (2012).
  2. Manthiram, A., Fu, Y., Chung, S. -H., Zu, C., Su, Y. -S. Rechargeable Lithium-Sulfur Batteries. Chemical Reviews. 114 ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Lityum-iyon PillerGeçirimli Elektron MikroskobisiElektroçekim NanoliflerIn Situ TEMElektrolit KapsüllemeKalay Oksit NanotüplerHücre Montaj ProtokolüElektrokimyasal KarakterizasyonPil Dinamiği