Name: Lityum-ion Coin Hücrelerinin Susuz Elektrot İşleme ve İnşaat (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 28 s
Description: Öğrenin lityum-ion batarya elektrot hazırlama ve coin hücre montajı için susuz elektro işleme tekniklerini. Bu yöntem, akademik laboratuvarlarda elektrokimyasal karakterizasyon ve performans analizi yaparak öğrencilere kapsamlı bir rehber sunar.

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

Bu çalışma mali Texas A &amp; M Üniversitesi öğretim araştırma başlatma hibe (Mukherjee) ve Texas State University start-up finansman (Rodos) tarafından desteklenmektedir.

Bu protokolde kullanılan çözücüler, reaktifler, veya kuru tozlar herhangi kullanırken dikkatli olunmalıdır. Tüm MSDS sayfaları okuyun ve gerekli güvenlik tedbirleri almak. Standart güvenlik ekipmanları eldiven, koruyucu gözlük ve bir laboratuvar önlüğü içerir. 1. Katot Hazırlık Not: Katot üretim işleminin şematik bir genel görünüşü Şekil 1&#39;de gösterilmiştir. <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53490/53490fig1.jpg" /> Katot oluşturmak için ETSL kullanılan adımlar Şekil 1. şematik bakış. Ana işlem sikke hücrelerine elektrot levha ve esas kurutulması ardından temizlenmiş alüminyum yüzeye, üzerine hazırlanması ve elektrot bulamacının döküm içerir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53490/53490fig1large.jpg" target="_blank">Için tıklayınız Daha büyük bir ziyaretinde görüntülemek</a>Bu rakamın rsion. <ol><li> Alüminyum Yüzey Hazırlığı <ol><li> Kes &quot;12 ile&quot; bir 4.5 bir kağıt kesici veya makas kullanılarak 15 mikron kalınlığında alüminyum (Al) folyo levha. </li><li> Yönetim kuruluna folyoyu uymak için temiz bir plastik tahta yüzeyinde aseton Sprey ve ardından tahta üzerine folyo kağıt yerleştirin. </li><li> Folyo yüzeyinde aseton bol miktarda püskürtün ve küçük yarım daire hareketleri ile bir viski takımını kullanarak tüm yüzey fırçalayın başlar. Yüzeyde ek aseton Sprey ve bir kağıt havlu ile kalıntı silin. </li><li> Karşı taraf için adımları 1.1.2-1.1.3 tekrarlayın ve sonra döküm tarafı için bir kez daha tekrarlayın. </li><li> Yıkama, sonra çevirmek ve karşı yüzü tekrar yan döküm üzerinde de-iyonize (Di) su ile Al levha kazınmış. DI su görüntüler zayıf ıslatılabilme olarak Al folyo yüzeyini yeniden fırçalayın ve damlacıklar oluşturmadan levhanın yüzeyinden akmaz. Izopropil ile durulama tekrarlayınalkol. </li><li> İki kağıt havlu arasına temizlenmiş Al sayfasını aktarın ve iki düz uçaklar ve kağıt havlu arasında basınç altında yaklaşık 20 dakika kurumasını bekleyin. </li></ol></li><li> Çamur hazırlama <ol><li> Elektrot tabakanın arzu edilen kompozisyonuna bağlı olarak aktif madde, iletken katkı maddesi ve bağlayıcının ağırlık seçin. (Ağırlıkça% 70, lityum manganez, kobalt oksit, LINI 1/3 Mn 1/3 Co 03/01 O 2 (NMC, aktif malzeme), ağırlıkça% 20 karbon siyahı ile, iletken 1,25 g toplam kuru toz ağırlığını seçin katkı maddesi) ve% 10 polivinilidin diflorin (PVDF, bağlayıcı). </li><li> NMC üzerinden 0.875 gr ve bir agat havanda içine karbon siyahı ve yerin 0.25 g ölçün. Hafifçe taşlama olmadan malzemeleri karıştırın. Karışımı tek biçimli bir toz görsel olarak gözlemlenmiştir kadar, 3-5 dakika boyunca havan ve tokmak elle tesisi oluşturmak için başladıktan sonra. </li><li> Tek kullanımlık bir karıştırma tüpü içine karıştırılan toz aktarınbir parça kağıt tartın. 1-metil-2-pirolidinon içinde 5,5 ml (NMP), sulu olmayan bir çözücü ile birlikte, toz 16 cam topları (6 mm çapında) ekleyin. </li><li> Tüp tahrik istasyonu üzerine atılan tüp yerleştirin ve yerine kilitleyin. Sürücüyü açın ve yavaşça maksimum hızda artırmak. Içindekiler 15 dakika karıştırın izin verin. </li><li> Tüp doğrudan NMP çözeltisi içinde% 10 PVDF 1.25 g ekleyin. 1.2.4 aynı prosedür takip edilerek sürücünün üzerine Tüp ve 8 dakika için karıştırılması sağlar. Tüp öncesi (aşağıda) döküm fazla 5 dakika için oturuşmaya bırakılmıştır ise, ilave bir 15 dakika boyunca içerikleri karıştırmak. </li></ol></li><li> Döküm ve Kurutma <ol><li> Izopropil alkol ve kağıt havlu ile otomatik film aplikatör metal yüzeyini temizleyin. Doktor bıçağı temiz ve istenen döküm yüksekliği (200 mm) olarak ayarlanmış olduğundan emin olun. </li><li> Film aplikatör yüzeyine izopropil alkol bir tabaka uygulanır ve DRI yered alüminyum tabaka aşağı yüzeye parlak tarafı. Tüm kırışıklık ve izopropil kaldırılana kadar katlanmış bir kağıt havlu ile fazla izopropil alkol dışarı basın. Sıkıca yerinde substrat birini tutarak alt tabakanın yırtılmasını önlemek için özen gösterin. </li><li> Tüp sürücüden karıştırma tüpü çıkarın ve kabı açın. Yaklaşık olarak 1 inç alt-tabakanın en (başlangıç ​​döküm tarafı) bir 3/2 inç doğrultusunda alt-tabakanın yüzeyi üzerine bulamaç dökün. Temiz metalik cımbızla tabakadan herhangi bir cam topları çıkarın. </li><li> 20 mm / sn döküm hızını ayarlayın ve film uygulayıcının döküm kolunu etkinleştirin. </li><li> Hiçbir kırışıklık kağıda formu sağlamak için karton ince bir parçası kullanarak filmin uygulayıcının yüzeyinden döküm elektrot kaldırın. </li><li> Elektrot levha oda sıcaklığında 16 saat kurumaya bırakın (~ 24 ° C) ~ 3 saat veya tabaka kuruyana kadar 70 ° C &#39;de kurutuldu. Elektrot fu çevre izole olduğundan emin olunBana kaput veya düzgün olmayan kurumasını önlemek için kapalı bölme. </li></ol></li><li> Katot Elektrot Delme <ol><li> Alüminyum metal bir levha üzerine temizlenmiş kuru elektrot levha yerleştirin. &quot;(Kenarlar olmayan üniforma görünebilir). Yavaşça (elle) yumruk baskı uygulamak ve delgi ve düzgün bir yüzeye sahip tabakanın bir bölge üzerine hafifçe koyun&quot; kenarlarında &quot;baskı rulo ½ dışarı atın yumruk temiz bir kesim sağlamak. </li><li> (Alternatif) manuel delme yerine kesin bir disk kesici kullanan bir elektrot diski kesin. </li><li> Temizlenmiş, plastik cımbız ile levha elektrot kaldırmak ve elektrot yüzeyi yukarı bakacak şekilde, etiketli bir şişenin içine yerleştirin. İki kez tekrarlayın. </li><li> (İsteğe bağlı) laboratuar basın yüzeyine bir yumruk elektrot yerleştirin. Kabaca 4 Mpa (optimum basınç kullanılan basına göre değişir) bir basınç uygulayın. Kalan elektrotlar için tekrarlayın. </li><li> Bir vacu şişeleri yerleştirinum fırın ve kalan nemi çıkarmak için 12 saat boyunca -0,1 MPa 120 ° C &#39;de elektrotlar için bir miktar daha kuru izin verir. Sonra, elektrotlar kaldırmak ve 0.0001 g içinde onları tartın. </li><li> Torpido gözünün Eyvan açın ve tepsiye şişeleri yerleştirin. Bölmesini kapağını kapatın ve antechamber kapağı sıkın iki parmağınızı kullanarak sıkı bir sızdırmazlık sağlamak. </li><li> -0.1 MPa aşağı vakum getirin ve ardından Argon ile doldurun. Torpido gözünün içine taşınan numuneler bağlı olarak, bu sürecini 1-2 kez daha tekrarlayın. </li></ol></li></ol> Tam Hücre 2. Anot Levha <ol><li> Yerine alüminyum folyo alt tabaka olarak 9 mikron kalınlığında bakır folyo kullanarak hariç tekrarlayın bölüm 1. Tabakanın bileşimi, spesifik ihtiyaçlarına uyacak şekilde değiştirilebilir. </li></ol> 3. Düğme Hücre Ön montaj Dikkat: jeton hücreler yapımı Bir eldiven kutusu içinde, bir atıl (Argon) bir ortam içinde gerçekleştirilmektedir. Extreme dikkatli dış atmosfere iç çevrenin maruziyetini en aza indirmek için alınması gerekir. Torpido gözünün içinde keskin malzemeler ile çalışmak eğer mümkünse minimize edilmelidir. Genel bir kural olarak, torpido gözü içinde bir görev dışında gerçekleştirilen olacaktır hızdan daha 3 kat daha uzun sürer. Eldivenler ayrıca farklı maddelerle çalışırken maruziyeti en aza indirmek için torpido gözü eldiven üzerine giyilmelidir. Not: (bileşen yerleştirme için) plastik cımbız gibi araçlar kap, dava, dalga yaylar, contalar, aralama, lityum kurdele, elektrolit içeren ve kalan madeni para hücre yapımı için gerekli bileşenleri bir Argon dolu torpido gözünün içinde bulunan O 2 ve H 2 O seviyeleri milyonda 0.5 bölümden altında tutulmuştur. (Lifsiz bir görev mendil dahil) izolasyon kutusu içine takılmış tüm bileşenler O ısıtılması gerekmektedir / -0,1 MPa&#39;lık bir basınç altında 120 ° C de bir vakum etüvü içinde, N&#39;nin herhangi bir kaldırmanem. <ol><li> Counter-elektrot hazırlanması <ol><li> Eldiven kutusu içinde, sızdırmaz kaptan (0.75 mm kalınlık), lityum şeridi çıkarın ve bir plastik blok yüzeyi üzerine bir kısmını rulo. Bir jilet kullanarak, dikkatlice folyo yüzeyindeki siyah renkli oksidasyonu kazınması. Eldiven kesme önlemek için son derece dikkatli olun. </li><li> Bir 9/16 &quot;delik yumruk atın ve lityum şeridinin bir disk dışarı yumruk. Yumruk dışarı lityum diskini itmek için bir (torpido gözünün içinde lastik eldiven ile lityum ayrılmış) parmak veya başka bir künt aracını kullanın. </li><li> 0.5 mm kalınlığında ayırıcı alın ve yavaşça parmaklar arasında yüzeye lityum diski uygulayın. Spacer merkezine lityum disk sopa emin olun ve düz - düzensiz yüzeyi pürüzlü akım dağılımları neden olabilir. </li></ol></li><li> Elektrolit Hazırlık <ol><li> (: 1, hacim olarak / DEC, bu durumda EC 1 M LiPF 6: 1) ile seçim elektrolit Mağazaelektrolit olarak bir alüminyum kap içinde her zaman torpido gözü, ışığa olduğunu. </li><li> Bir çalışma kabı içine kaynağı kaba elektrolitin küçük bir miktar çıkarın. </li></ol></li><li> CELGARD® Ayırıcı Hazırlık <ol><li> Yazıcı kağıt katlanmış tabaka arasında ayırıcı bir zar tabakası yerleştirin. Alüminyum metal levha üzerine katlanmış bir kağıt ve bir membran yerleştirin. </li><li> Delgeçli üstünde bir tampon katmanı yerleştirin ve bir ¾ &quot;çapında ayırıcı zarını dışarı yumruk için bir çekiç kullanın. </li><li> 1.4.6-1.4.7 belirtilen prosedürler kullanılarak torpido gözünün içine delikli ayırıcı diskleri aktarın. Not: inşa ediliyor, her sikke hücre için ayrı ayırıcılar yumruk zorunda kalmamak için toplu olarak bu adımı gerçekleştirmeniz tavsiye edilir. </li></ol></li></ol> 4. Düğme Pil Montaj Not: sikke hücre yapılandırmasıŞekil 2&#39;de sunulmuştur. <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53490/53490fig2.jpg" /> Şekil 2. Coin hücre bileşenleri hücre içinde yerleştirme sırasına göre görüntülenir. Katot Yerleştirme hücresinin sızdırmazlık ardından ayırıcı, conta, karşı elektrot ve dalga yayı, tarafından takip edilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53490/53490fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için tıklayınız .</a> <ol><li> İç antechamber kapağını açın. Torpido gözünün içine antechamber içinde herhangi bir bileşeni çekin ve iç antechamber kapısını kapatın. </li><li> Küçük tartmak tekne içine bir madeni para büyüklüğünde davayı yerleştirin. Madeni para büyüklüğünde bir davanın merkezine katot yerleştirin. Elektrotun merkezi elektrolit 1-2 ~ 30 ul damla uygulanır ve kasanın jantın karşıt taraflarında 1 damla uygulanır. </li><li> Tek ¾ &quot;ayırıcısını yerleştirinelektrodun yüzeyine. Kuvvet dışında herhangi bir cımbız düz kenarı kullanılarak hapsolan kabarcıklar ve dudak ile davayı kapma ve hafifçe yerine elektrot vurarak katot yeniden merkezi. Bu orijinal konumuna yapışırsa elektrot iyi hareket için izin vermek için bir elektrolit ilave 1-2 damla uygulanır. </li><li> Düz tarafı aşağı bakacak ve dudaklı tarafı yukarı bakacak şekilde, kasanın içine conta yerleştirin. Önce hücre ekleme için ışığa doğru tutarak conta yönünü onaylayın. </li><li> Hücrenin merkezine elektrolit 2-3 ~ 30 ul damla uygulayın ve lityum aşağı bakacak şekilde merkezi üzerine hazırlanan sayaç elektrot yerleştirin. Merkezli karşı elektrot üstünde dalgalı yayı yerleştirin. </li><li> O dalga yay yüzeyinin en kapsar kavisli, dışbükey menisküs formları kadar elektrolit ile ağzına (~ 0.7 ml) hücreyi doldurun. </li><li> Dikkatle hücre kullanılarak t üstünde sikke hücre kapağını yerleştirinO hücre üzerinde dikey merkezli kapağı tutun cımbız. Elektrolit aşırı kaybını önlemek için kapağı ortalamak için özen gösterin. </li><li> Bu conta dudak içine setleri kadar (elle) kapağı bastırın. Kıvırma hücreyi aktarın ve hücre sıkma kalıp oluk merkezli olduğundan emin olun. ~ 6.2 MPa (900 psi) ve serbest bir basınca hücre kıvrım. </li><li> Kıvırma (elle) hücreyi çıkarın ve herhangi bir aşırı elektrolit temizleyin. Adımları yineleyin 4.2- 4.9 İstenen tüm hücreler yapılıncaya kadar. Uygun bir kabın içine çöp koyun, herhangi bir elektrolit dökülen temizleyin. Torpido gözünün dışarı hücreleri aktarın ve bunları etiketlemek. </li></ol> 5. Elektrokimyasal Değerlendirme <ol><li> Pil cycler temizlenmelidir hücreleri bağlayın. Terminallerinin doğru açık devre potansiyeli ölçülerek bağlandığından emin olun. Pozitif değilse, bağlantıları ters. </li><li> Kurutuldu elec ağırlığına göre istenen akımı hesaplayınalt-tabaka, alüminyum, alüminyum, ağırlık itibariyle, aktif madde yüzdesi bilinen kütle ve kullanılan aktif madde alan belirli bir kapasiteli yüzeyinde Trode. <ol><li> 0,70 x 155 mAh / g = 0,3906 mAh x - bir 0,0090 g ölçülen elektrot kütlesi, 0.0054 g alüminyum diski kütle ve 155 mAh / g kapasiteye sahip alan, (0.0054 g 0.0090 g) halinde arzu edilen akımı belirler. Tam 1 saat (1C) hücreyi boşaltmak için gerekli akımda deşarj şu anda uygulanmakta olan 0,3906 mA. </li></ol></li><li> / Şarj 4 kez C hızında / 10 (galvanostatik, sabit akım) 4.2 V ve 2.8 V Döngüsü hücre alt ve üst gerilim seviyeleri arasında hücreyi boşaltmak için cycler üzerinde zamanlamayı ayarlayın. Sonra C / 10 kerede hücreyi şarj edin. </li><li> 5. C / 10 şarjdan sonra, cycler hücreyi çıkarın (gerekirse) ve 1 saat dinlendikten sonra, hücre üzerinde Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi 19 (ÇBS) gerçekleştirin. Geri hücreyi yerleştirinC / 10&#39;da cycler ve deşarj. 1 saat dinlendikten sonra bir kez daha EIS gerçekleştirin. </li><li> 100 1C döngü izledi C / 5, C, 2C, 5C ve 10C oranlarında en döngüleyici ve çevrim üzerine geri hücre 5 kez hücreye yerleştirin. </li><li> Katot aktif madde mevcut kütlece mAh kapasite bölerek her C hızında hücrelerin spesifik kapasitesini belirlemek. İlk 5 1C döngü ortalama özgül kapasitesi ile son 5 1C döngü ortalama özgül kapasitesinin bölerek kapasite tutma hesaplayın. </li></ol>

<ol><li>Wagner, R., Preschitschek, N., Passerini, S., Leker, J., Winter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+research+trends+and+prospects+among+the+various+materials+and+designs+used+in+lithium-based+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Electrochem%22%5BJournal%5D)">Current research trends and prospects among the various materials and designs used in lithium-based batteries.</a> J Appl Electrochem. 43, 481-496 (2013).</li>
<li>Whittingham, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lithium+batteries+and+cathode+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Lithium batteries and cathode materials.</a> Chem Rev. 104, 4271-4301 (2004).</li>
<li>Ellis, B. L., Lee, K. T., Nazar, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positive+Electrode+Materials+for+Li-Ion+and+Li-Batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Mater%22%5BJournal%5D)">Positive Electrode Materials for Li-Ion and Li-Batteries.</a> Chem Mater. 22, 691-714 (2010).</li>
<li>Tarascon, J. M., Armand, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Issues+and+challenges+facing+rechargeable+lithium+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries.</a> Nature. 414, 359-367 (2001).</li>
<li>Smith, K., Wang, C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Power+and+thermal+characterization+of+a+lithium-ion+battery+pack+for+hybrid-electric+vehicles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Power and thermal characterization of a lithium-ion battery pack for hybrid-electric vehicles.</a> J Power Sources. 160, 662-673 (2006).</li>
<li>Lu, L. G., Han, X. B., Li, J. Q., Hua, J. F., Ouyang, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+the+key+issues+for+lithium-ion+battery+management+in+electric+vehicles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">A review on the key issues for lithium-ion battery management in electric vehicles.</a> J Power Sources. 226, 272-288 (2013).</li>
<li>Dunn, B., Kamath, H., Tarascon, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+Energy+Storage+for+the+Grid%3A+A+Battery+of+Choices%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Electrical Energy Storage for the Grid: A Battery of Choices.</a> Science. 334, 928-935 (2011).</li>
<li>Esb Inc. Button Cell battery. US patent. , US3655452 A (1972).</li>
<li>Elul, S., Cohen, Y., Aurbach, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+geometry+in+2D+simulation+on+the+charge%2Fdischarge+processes+in+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electroanal+Chem%22%5BJournal%5D)">The influence of geometry in 2D simulation on the charge/discharge processes in Li-ion batteries.</a> J Electroanal Chem. 682, 53-65 (2012).</li>
<li>Buqa, H., Goers, D., Holzapfel, M., Spahr, M. E., Novak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+rate+capability+of+graphite+negative+electrodes+for+lithium-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electrochem+Soc%22%5BJournal%5D)">High rate capability of graphite negative electrodes for lithium-ion batteries.</a> J Electrochem Soc. 152, A474-A481 (2005).</li>
<li>Chen, Y. H., Wang, C. W., Zhang, X., Sastry, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+cathode+optimization+for+lithium+cells%3A+Ionic+and+electronic+conductivity%2C+capacity%2C+and+selection+of+materials%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Porous cathode optimization for lithium cells: Ionic and electronic conductivity, capacity, and selection of materials.</a> J Power Sources. 195, 2851-2862 (2010).</li>
<li>Arora, P., Doyle, M., Gozdz, A. S., White, R. E., Newman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+between+computer+simulations+and+experimental+data+for+high-rate+discharges+of+plastic+lithium-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Comparison between computer simulations and experimental data for high-rate discharges of plastic lithium-ion batteries.</a> J Power Sources. 88, 219-231 (2000).</li>
<li>Dillon, S. J., Sun, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstructural+design+considerations+for+Li-ion+battery+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Solid+St+M%22%5BJournal%5D)">Microstructural design considerations for Li-ion battery systems.</a> Curr Opin Solid St M. 16, 153-162 (2012).</li>
<li>Harris, S. J., Lu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Inhomogeneities-Nanoscale+to+Mesoscale-on+the+Durability+of+Li-Ion+Batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+C%22%5BJournal%5D)">Effects of Inhomogeneities-Nanoscale to Mesoscale-on the Durability of Li-Ion Batteries.</a> J Phys Chem C. 117, 6481-6492 (2013).</li>
<li>Liu, G., Zheng, H., Song, X., Battaglia, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Particles+and+Polymer+Binder+Interaction%3A+A+Controlling+Factor+in+Lithium-Ion+Electrode+Performance%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electrochem+Soc%22%5BJournal%5D)">Particles and Polymer Binder Interaction: A Controlling Factor in Lithium-Ion Electrode Performance.</a> J Electrochem Soc. 159, A214-A221 (2012).</li>
<li>Zheng, H. H., Yang, R. Z., Liu, G., Song, X. Y., Battaglia, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cooperation+between+Active+Material%2C+Polymeric+Binder+and+Conductive+Carbon+Additive+in+Lithium+Ion+Battery+Cathode%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+C%22%5BJournal%5D)">Cooperation between Active Material, Polymeric Binder and Conductive Carbon Additive in Lithium Ion Battery Cathode.</a> J Phys Chem C. 116, 4875-4882 (2012).</li>
<li>Liu, Z. X., Battaglia, V., Mukherjee, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesoscale+Elucidation+of+the+Influence+of+Mixing+Sequence+in+Electrode+Processing%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Mesoscale Elucidation of the Influence of Mixing Sequence in Electrode Processing.</a> Langmuir. 30, 15102-15113 (2014).</li>
<li>Liu, Z. X., Mukherjee, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstructure+Evolution+in+Lithium-Ion+Battery+Electrode+Processing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electrochem+Soc%22%5BJournal%5D)">Microstructure Evolution in Lithium-Ion Battery Electrode Processing.</a> J Electrochem Soc. 161, E3248-E3258 (2014).</li>
<li>Zheng, H. H., Tan, L., Liu, G., Song, X. Y., Battaglia, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calendering+effects+on+the+physical+and+electrochemical+properties+of+Li%5BNi1%2F3Mn1%2F3Co1%2F3%5DO-2+cathode%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Calendering effects on the physical and electrochemical properties of Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O-2 cathode.</a> J Power Sources. 208, 52-57 (2012).</li>
<li>Zheng, H. H., Li, J., Song, X. Y., Liu, G., Battaglia, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+understanding+of+electrode+thickness+effects+on+the+electrochemical+performances+of+Li-ion+battery+cathodes%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochim+Acta%22%5BJournal%5D)">A comprehensive understanding of electrode thickness effects on the electrochemical performances of Li-ion battery cathodes.</a> Electrochim Acta. 71, 258-265 (2012).</li>
<li>Marks, T., Trussler, S., Smith, A. J., Xiong, D. J., 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, A51-A58 (2011).</li>
<li>Li, C. C., Wang, Y. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Binder+Distributions+in+Water-Based+and+Organic-Based+LiCoO2+Electrode+Sheets+and+Their+Effects+on+Cell+Performance%5BTitle%5D)+AND+%22+J+Electrochem+Soc%22%5BJournal%5D)">Binder Distributions in Water-Based and Organic-Based LiCoO2 Electrode Sheets and Their Effects on Cell Performance.</a> J Electrochem Soc. 158, A1361-A1370 (2011).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Islak karıştırma aşamalarının optimizasyonu hangi etkileri elektrot tekdüzelik ve yapışma bulamaç viskozite ve kaplama yeteneği açısından büyük önem taşıyor. Burada, yüksek kesmeli karıştırma, çözücüye, katkı maddesi, bağlayıcı ve aktif materyal viyaller içinde mevcut cam topları kinetik hareketleri kullanılarak karıştırılır burada uygulanmıştır. Bir manyetik karıştırıcı yönteme göre bu karıştırma tekniği çok daha hızlı bir karıştırma kez yararı daha vardır. Daha viskoz çözeltiler etkili bir şekilde karıştırılır olması ...

Lityum-iyon piller enerji depolama aygıtlarının 1-4 giderek artan ihtiyaçlarını karşılamak için umut verici bir kaynak oluşturmaktadır. LIBs kapasite gelişmeler sadece elektrikli araçların 5,6 etkin aralığını artırmak değil, aynı zamanda da enerji depolama uygulamalarında 7 kullanılmak üzere LIBs canlılığını artırır deşarj derinliği azaltarak onların ömrü artırmak olmaz. Aslen 1970&#39;lerde 8 işitme için kullanılan, sikke hücreleri bugün yaygın olarak yeni ve mevcut elektrot materyallerinin geliştirilmesi ve değerlendirilmesinde kullanılmaktadır. Piller için küçük form faktörlerinden biri olarak, bu hücreler bir akademik araştırma ortamında pilleri oluşturmak için basit ve etkili bir şekilde temsil ediyor. Tipik bir Lityum-İyon pil, bir katot, anot, cari koleksiyoncular ve anot ve katot kısa devre yapmasını engelleyen bir gözenekli ayırıcının oluşur. Lityum-Ion pil çalışması sırasında, ions ve elektronlar hareketlidir. Deşarj sırasında, iyonları gözenekli ayırıcı içinden negatif elektrot (anot) dan ve pozitif elektrot veya katot içine yolculuk. Bu arada, elektronlar nihayet katot tarafında iyonları ile yeniden birleştirilmesini, dış devre arasında, akım toplayıcı yoluyla seyahat. Iyon ve elektron transferi ile alakalı dirençleri azaltmak amacıyla, bileşenlerin doğru yönlendirilmiş olması gerekir - uzaktan iyonları bölgesinde en aza indirilmelidir. Tipik olarak bu bileşenler bir &quot;sandviç&quot; yapılandırma birleştirilir. Elektrikli araçlar, cep telefonları ve tüketici elektroniğinde kullanılan Piller spiral şeklinde sarılmış ya da katlanmış, pilin form faktörü bağlı olan büyük sandviç oluşmaktadır. Hücrelerin Bu tip yüksek maliyetler ödemeden küçük ölçeklerde imal etmek çok zor olabilir. Ancak, bir sikke hücrede hücre içinde tek bir sandviç var. Özel ekipman elektrotları oluşturmak için hala gerekli olmasına rağmen ben<html> n sikke hücreleri, kendilerini hızlı bir şekilde kontrollü bir ortam içinde elle monte ve mühürlü edilebilir hücreleri. Pillerin performansı, ne çeşit olursa olsun, pozitif ve negatif elektrot, elektrolit seçimi ve hücre mimarisi 4,9-13 oluşturan malzemelerin bağlıdır. Tipik LIB elektrod etkin madde, iletken katkı maddesi polimerik bağlayıcıyı ve bir elektrolit ile doldurulur boşluğu Li içeren bir kombinasyonundan oluşmaktadır. - Genellikle biraz dikkat verilen bir adım kuru toz karıştırma, ıslak karıştırma, alt tabaka hazırlığı film uygulaması ve kuruma: Elektrot işleme beş ana adımda organize edilebilir. Bu işlem adımları kullanarak bir elektrot üretilirken, son amacı aktif madde, iletken katkı maddesi, bağlayıcı oluşan düzgün bir elektrot film sağlamaktır. Bu üniform dağılım kütüphaneleri 14-18 optimum performans için çok önemlidir. nt &quot;&gt; Bu kılavuz, yeni ve mevcut elektrot malzemelerinin değerlendirilmesi için para hücrelerini üretmek için Enerji ve Ulaştırma Bilimleri Laboratuvarı Texas A &amp; M (ETSL) de ve Texas State Üniversitesi&#39;nde kullanılan adımları temsil ediyor. Birçok kaynakta belgelenmiş bulunan temel adımlar ötesinde Biz sık sık benzer yöntemler belgeleri ve birçok yayınların dışında kalan önemli ayrıntıları belirterek, kritik aşamalarda kendi uzmanlık dahil ettik. Ayrıca, bizim laboratuvarda kullanılan birincil fiziksel ve elektrokimyasal yöntemler (galvanostatik bisiklet ve Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS)) içinde izah edilir.

<table><tbody><tr><td>LiNiMNCoO2 (NMC, 1:1:1)</td><td>Targray</td><td>PLB-H1</td><td></td></tr><tr><td>CNERGY Super C-65</td><td>Timcal</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Poliviniliden Diflorür (PVDF)</td><td>Kynar</td><td>Flex 2801</td><td></td></tr><tr><td>1-Metil-2-pirolidinon susuz, %99,5 NMP</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>328634</td><td></td></tr><tr><td>EC/DEC'de 1,0 M LiPF6 (hacimce 1:1)</td><td>BASF</td><td></td><td></td>50316366</tr><tr><td>Celgard 2500 Ayırıcı</td><td>MTI</td><td>EQ-bsf-0025-60C</td><td>25 & # 956; m kalınlığında; </td></tr><tr><td>Polipropilen Alüminyum Folyo</td><td>MTI</td><td>EQ-bcaf-15u-280</td><td></td></tr><tr><td>Lityum Şerit</td><td>Sigma Aldrich</td><td>320080</td><td>0.75 mm kalınlık</td></tr><tr><td>2-Propanol, ACS reaktifi, vb; % 99.5</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>190764</td><td></td></tr><tr><td>Aseton, ACS reaktifi, vb; %99,5</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>179124</td><td></td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik CR2032 Düğme Pil Kiti&nbsp;</td><td>Pred Malzemeleri</td><td></td><td>kasa, kapak ve PP conta</td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik Ara Parçası&nbsp;</td><td>Pred Malzemeleri</td><td></td><td>15,5 mm çap x 0,5 & mm kalınlığında</td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik Dalga Yayı & nbsp;</td><td>Pred Malzemeleri</td><td></td><td>15 mm çap x 1.4&nbsp; mm yükseklik</td></tr><tr><td>Analitik Terazi</td><td>Ohaus</td><td>Adventurer AX</td><td></td></tr><tr><td>Akik Harcı ve Havaneli</td><td>VWR</td><td>89037-492</td><td>5 inç çaplı</td></tr><tr><td>Tüp Tahrik</td><td>IKA</td><td>3645000</td><td></td></tr><tr><td>20 ml Karıştırma Tüpü</td><td>IKA</td><td>3703000</td><td></td></tr><tr><td>Cam bilyeler</td><td>McMaster-Carr</td><td>8996K25</td><td>6 mm çap</td></tr><tr><td>Otomatik Film Aplikatörü</td><td>Elcometer</td><td>K4340M10-Doktor</td><td></td></tr> <tr><td>Bıçağı</td><td>Elcometer</td><td>K0003580M005</td><td></td></tr><tr><td>Kalıp Seti</td><td>Mayhew</td><td>66000</td><td></td></tr><tr><td>Vakumlu Fırın</td><td>MTI</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vakum Pompası</td><td>MTI</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Laboratuvar Presi</td><td>MTI</td><td>YLJ-12</td><td></td></tr><tr><td>Hidrolik Kıvırıcı</td><td>MTI</td><td>MSK-110</td><td></td></tr><tr><td>Torpido gözü</td><td>MBraun</td><td>LABstar</td><td></td></tr><tr><td>Pil Döngüleyici</td><td>Arbin Instruments</td><td>BT2000</td><td></td></tr><tr><td>Potansiyostat/Galvanostat/EIS</td><td>Biyolojik</td><td>VMP3</td><td></td></tr></tbody></table>

lityum-ion coin hücrelerinin susuz elektrot İşleme ve İnşaat

Non-aqueous Electrode Processing and Construction of Lithium-ion Coin Cells

Lityum-iyon pillerde (LIB) kullanılacak yeni ve geliştirilmiş malzemeler üzerine yapılan araştırmalar, herhangi bir hesaplama analizinin deneysel bir karşılığını gerektirir. Lityum iyon pillerin akademik bir ortamda test edilmesi çeşitli biçimlerde olmuştur, ancak en temel düzeyde madeni para hücresi yapısı yatmaktadır. Geleneksel LIB elektrot hazırlamada, aktif malzeme, bağlayıcı ve iletken katkı maddesinden oluşan çok fazlı bir bulamaç bir alt tabaka üzerine atılır. Bir elektrot diski daha sonra kurutulmuş tabakadan delinebilir ve elektrokimyasal değerlendirme için bir madeni para hücresinin yapımında kullanılabilir. Bir pildeki aktif malzemenin potansiyelinin kullanılması, elektrotun mikro yapısına kritik bir şekilde bağlıdır, çünkü birincil bileşenlerin uygun bir dağılımı, elektrokimyasal ve taşıma etkileşiminin optimize edilmesi için optimum elektriksel iletkenlik, gözeneklilik ve kıvrımlılık sağlamak için çok önemlidir. Kuru toz, ıslak karıştırma ve kurutma kombinasyonundan oluşan işleme adımlarının tümü, mikro yapı oluşumunu etkileyen çok fazlı etkileşimleri kritik bir şekilde etkileyebilir. Elektrokimyasal sondalama, elektrotların ve madeni para hücrelerinin son derece dikkatli ve hassas bir şekilde yapılmasını gerektirir. Bu makale, akademik bir ortamda ve kurutma ve kalifelemenin etkisinin deşifre edilmesine vurgu yaparak, lityum iyon piller için susuz elektrot işleme ve madeni para hücresi yapımı hakkında adım adım bir kılavuz sağlamayı amaçlamaktadır.

Düzgün döküm elektrot levha yüzeyi görünüm üniforma görünür ve düzgün akım toplayıcı uymalıdır. Tipik haliyle, elektrot tabakanın pullanma düşük alt-tabakanın aşındırma, ya da ilk karıştırma aşamasında çok az NMP zorunda da kaynaklanır. Alternatif olarak, çok fazla NMP arzu edilmez bir gözeneklilik yüksek derecede görüntülemek için levha neden olabilir. Son olarak, bu üçüncü havuzu meydana gelmektedir elektrod yüzeyi üzerinde gözlenebilir. Oda (nem, sıcaklık ve herhangi bir hava hareketi...

Susuz elektrot işleme, madeni para hücrelerinin yapımında ve lityum iyon piller için yeni elektrot kimyalarının değerlendirilmesinde merkezi bir öneme sahiptir. Akademik bir deney ortamında pillerle çalışan bir elektrokimya mühendisi olarak ihtiyaç duyulan temel uygulamalara adım adım bir kılavuz sunulmaktadır.

Lityum-ion Coin Hücrelerinin Susuz Elektrot İşleme ve İnşaat

Research into new and improved materials to be utilized in lithium-ion batteries (LIB) necessitates an experimental counterpart to any computational ...

Bu deneysel gösterimin genel amacı, akademik bir laboratuvar ortamında gerçekleştirilebilen lityum iyon pili elektrot hazırlama ve madeni para hücre (coin cell) montajının yanı sıra elektrokimyasal analiz ve karakterizasyon için adım adım bir prosedür kılavuzu sağlamaktır. Bu gösterim, elektroişlemlerin lityum iyon pillerinin performansı ve elektrokimyasal özellikleri üzerindeki önemini vurgulamaktadır. Temel vurgulardan biri, lityum pil elektrot işleme ve fabrikasyonundaki kurutma adımında evaporasyonun önemini belirtmeye çalışmaktır.Bu gösterimin, elektrokimya mühendisliği programına ve özellikle ADR ailesi depolama alanına giriş yapmaya çalışan öğrenciler ve benzeri kişiler için adım adım bir kılavuz sağlayacağını umuyoruz. Bu prosedüre başlamak için, bir kağıt kesici kullanarak 4,5 inç x 12 inç boyutunda 15 mikrometre kalınlığında bir alüminyum folyo tabakası kesin. Temiz bir plastik levhanın yüzeyine aseton püskürtün ve ardından folyo tabakasını levhanın üzerine yerleştirin.Ardından, folyonun yüzeyine bol miktarda aseton püskürtün ve bir scotch pad kullanarak tüm yüzeyi küçük yarım daire hareketlerle ovmaya başlayın. Yüzeye ek aseton püskürtün ve kalıntıları bir kağıt havluyla silin. Aşındırılmış alüminyum levhanın döküm tarafını deiyonize su ile durulayın.Sayfayı ters çevirin ve aynı prosedürü önce parlak yüzeyde, ardından tekrar mat yüzeyde tekrarlayın. İzopropil alkol ile duruladıktan sonra, temizlenmiş alüminyum sayfayı iki kağıt havlu arasına yerleştirin. Daha sonra, kağıt havluları ve temizlenmiş alüminyum sayfayı iki düz plaka arasına yerleştirin ve ağır bir nesne kullanarak yaklaşık 20 dakika boyunca sıkıştırın.Ardından, 0,875 gram lityum manganez kobalt oksit (NMC) ve 0,25 gram karbon siyahını bir agat havan ve eliye yerleştirin. Materyalleri ezmeden hafifçe birbirine karıştırın. Bir karışım oluşmaya başladıktan sonra, homojen bir toz gözlemlenene kadar havan ve eliye ile üç ila beş dakika boyunca elle öğütün.Bir parça beyaz kağıt kullanarak, karıştırılmış tozu tek kullanımlık bir karıştırma tüpüne aktarın. Ardından, tozun üzerine 16 adet cam bilya ve 5,5 milliliters 1-methyl-2-pyrrolidone veya NMP ekleyin. Tek kullanımlık tüpü bir tüp sürücü istasyonuna yerleştirin ve sabitleyerek kilitleyin.Sürücüyü çalıştırın ve hızı yavaşça maksimuma çıkararak içeriğin 15 dakika boyunca karışmasını sağlayın. Karıştırma işlemi tamamlandığında, tüpe doğrudan 1,25 gram %10'luk NMP içinde poliviniliden diflorür çözeltisi ekleyin. Tüpü tekrar sürücüye yerleştirdikten sonra, içeriğin sekiz dakika boyunca karışmasını sağlayın.Ardından, film aplikatörünün yüzeyine bir kat izopropil alkol uygulayın ve kurutulmuş alüminyum altlığı, parlak yüzeyi aşağı gelecek şekilde yüzeye yerleştirin. Katlanmış bir kağıt havlu ile, tüm kırışıklıklar ve çözücü giderilene kadar fazla izopropil alkolü bastırarak temizleyin. Karıştırma tüpünü tüp sürücüsünden çıkardıktan sonra, bulamacı altlığın yüzeyine, altlığın üst kısmından yaklaşık bir inç uzaklıkta, iki ila üç inç uzunluğunda bir hat şeklinde dökün.Ardından, döküm hızını 20 mm/s olarak ayarlayın ve film aplikatörünün döküm kolunu etkinleştirin. Döküm tamamlandığında, levha üzerinde kırışıklıklar oluşmamasını sağlamak için ince bir karton parçası kullanarak dökülen elektrodu film aplikatörünün yüzeyinden kaldırın. Elektrot levhasının oda sıcaklığında 16 saat boyunca kurumasına izin verdikten sonra, bir fırında yaklaşık üç saat boyunca 70 °C'de kurutun.Bu aşamada, kurutulmuş elektrot tabakasını önceden temizlenmiş alüminyum metal tabakasının üzerine yerleştirin. 1/2 inçlik bir delgeçle tabakanın yüzeyi düzgün olan bir bölgesine hafifçe bastırın. Temiz bir kesim elde etmek için delgece yavaşça basınç uygulayın ve basıncı delgeç kenarları boyunca dairesel olarak yayın.Kesilen elektrodu temiz plastik cımbızlarla tabakadan çıkarın ve elektrot yüzeyi dışa bakacak şekilde etiketli bir viyale yerleştirin. Ardından, kalan tüm nemi gidermek için elektrotları vakum fırınında 120 degrees Celsius sıcaklıkta, -0.1 megaPascal basınç altında 12 saat boyunca daha kurutun. Elektrotları fırından çıkardıktan sonra, 0.0001 grams hassasiyetle tartın.Bir glove box içerisinde, bir madeni pil kasasını küçük bir tartım kabına yerleştirin ve katodu madeni pil kasasının merkezine koyun. Elektrodun merkezine bir ila iki damla elektrolit ve kasanın kenarlarının karşılıklı taraflarına birer damla uygulayın. Elektrodun yüzeyine tek bir 3/4 inch separatör yerleştirin.Ardından, düz tarafı aşağıya ve dudak tarafı yukarıya bakacak şekilde contayı kasaya yerleştirin. Hücrenin merkezine iki ila üç damla elektrolit uygulayın ve hazırlanan karşı elektrodu, lityum tarafı aşağı bakacak şekilde merkezin üzerine yerleştirin. Merkezlenmiş karşı elektrodun üzerine dalga yayını yerleştirin.Ardından, hücreyi, dalga yay yüzeyinin büyük kısmını kaplayan kavisli, konveks bir menisküs oluşana kadar ağzına kadar elektrolit ile doldurun. Cımbız yardımıyla kapağı hücre üzerinde dikey olarak ortalayarak, madeni para hücresi kapağını dikkatlice hücrenin üzerine yerleştirin. Kapak, contanın dudağına oturana kadar üzerine bastırın.Hücreyi sıkıştırma aparatına aktarın ve hücrenin sıkıştırma kalıbının yuvasına ortalandığından emin olun. Hücreyi yaklaşık 6.2 megaPascal basınca kadar sıkıştırın ve ardından serbest bırakın. Dökülen elektroliti temizleyin.İşlem tamamlandığında, hücreyi glove box'tan çıkarın. Hücreyi glove box'tan çıkardıktan sonra, fazla elektroliti temizleyin ve hücreyi etiketleyin. Bu noktada, temizlenmiş hücreyi batarya döngüleyiciye bağlayın.Açık devre potansiyelini ölçerek terminallerin doğru bağlandığından emin olun. Ölçülen 0,0090 gram elektrot kütlesi, 0,0054 gram alüminyum disk kütlesi ve gram başına 155 milliAmp saatlik nominal kapasite ile istenen akımı belirleyin. Ardından, döngüleyici üzerindeki programı, hücreyi sırasıyla 4,2 volt ve 2,8 voltluk üst ve alt gerilim seviyeleri arasında şarj ve deşarj edecek şekilde ayarlayın.Hücreyi C/10 hızında dört kez döngüleyin. Ardından, hücreyi bir kez C/10 ile şarj edin. Beşinci C/10 şarjının ardından, bir saat dinlendirdikten sonra hücre üzerinde EIS gerçekleştirin.Ardından, hücreyi tekrar döngüleyiciye yerleştirin ve 10C hızında boşaltın. Bir EIS analizi daha gerçekleştirdikten ve hücreyi yeniden döngüleyiciye yerleştirdikten sonra; hücreyi sırasıyla 5C, C, 2C, 5C ve 10C hızlarında beş kez döngüye sokun ve bunu 100 adet 1C döngüsü ile takip edin. Hücrelerin her bir C hızındaki spesifik kapasitesini, miliAmper saat cinsinden kapasiteyi katotta bulunan aktif materyal kütlesine bölerek belirleyin.Son beş 1 C döngüsünün ortalama özgül kapasitesini, ilk beş 1 C döngüsünün ortalama özgül kapasitesine bölerek kapasite korunumunu hesaplayın. Doğru şekilde dökülmüş bir elektrot levhası homojen görünmeli ve akım toplayıcıya yapışmalıdır. Levhadaki soyulmalar, yetersiz aşındırma veya çok az NMP kullanımından kaynaklanır.Ayrıca, çok fazla NMP kullanımı daha yüksek derecede gözenekliliğe neden olabilir. Son olarak, kuruma sırasında malzeme birikmesi, homojen olmayan bir yüzeye yol açabilir. Hücre düzgün şekilde mühürlenmediğinde, atmosfere maruz kalma lityumun şişmesine neden olur ve bu da hücrenin patlayarak açılmasına yol açar.Elektrot yüzeyinin SEM görüntülemesi, katodun karmaşıklığını ortaya koymaktadır. Büyük parçacıklar aktif materyali, geri kalan materyal ise poliviniliden diflorür ve karbon siyahını temsil eder. Çok hızlı kurutulmuş bir levha ile uygun şekilde kurutulmuş bir levha için temsilci çevrim sonuçları burada gösterilmiştir.Hücrelerin spesifik enerjisi, deşarj eğrisinin altındaki alan olarak belirlenebilir. EIS verilerindeki kuyruk kısmının eğimi difüzyona bağlı direnci gösterirken, yarım daire şarj transfer dirençlerinden kaynaklanan dirençlerin sayısını temsil eder. Hızla kurutulmuş levha daha büyük bir yarıçapa sahiptir, bu da daha yüksek şarj transfer direncinin olduğunu gösterir.Döküm kalınlığı, şlam viskozitesi ve bileşimi ile kalenderme derecesinin tamamı, bir elektrot tabakasının gözenekliliği ve kalınlığı üzerinde doğrudan etkiye sahiptir. Daha ince bir tabaka, daha kısa difüzyon mesafelerine olanak tanır. Gözeneklilik ise daha verimli transfer sağlamak amacıyla optimize edilebilir.Yöntem kavrandıktan sonra, uygun şekilde uygulandığında 24 saat içinde tamamlanabilir. Bu prosedür uygulanırken güvenlik eldivenleri giyilmesi ve elektrot levhalarının temiz tutulması, ardından hücrenin son montajının glove box içinde yapılması zorunludur. Montajı tamamlanmış düğme hücre ile bu prosedür takip edilerek; hücre davranışını ve farklı çevrim ve ortam koşulları altındaki performans özelliklerini kategorize etmek amacıyla şarj-deşarj çevrimleri, döngüsel voltametri ve elektrokimyasal empedans spektrometrisi gibi elektrokimyasal testler rutin olarak gerçekleştirilebilir.Bu deneysel araştırma, elektroişleme sürecinin hücre performansı ve elektrokimyasal özellikler üzerindeki önemini vurgulamaktadır. Gösterim videosunu izledikten sonra, elektrot yapımı ve düğme pil montajındaki temel adımlar ile ardından laboratuvarda gerçekleştirilen lityum-iyon pil elektrokimyasal testleri hakkında yeterli bilgiye sahip olmalısınız. Elektrolitin oksijen ve su ile kolayca tepkimeye girebileceğini, bu nedenle düğme pil montajının mutlaka glove box içerisinde yapılması gerektiğini unutmayın.

non-aqueous-electrode-processing-construction-lithium-ion-coin

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Lityum iyon pillerin sikke hücreleri oluşturmak ve test etmek için bir protokol tanımlanmıştır. , Bir çalışan elektrot, bir karşı elektrot hale hazırlanması, bir glovebox içindeki bir hücre montajı ve hücre test prosedürleri spesifik sunulmaktadır.

İnşaat ve Lityum İyon pillerin Coin Hücre Testi

Lityum iyon piller ortam sıcaklık uygulamaları için uygundur yanıcı ve uçucu organik elektrolit kullanır. Organik elektrolitler için daha güvenli bir alternatif katı polimer pil vardır. Katı polimer pil böylece derin petrol sondaj ve hibrid elektrikli araçlar gibi yüksek sıcaklık uygulamaları onları uygulanabilir hale yüksek sıcaklıklarda (&gt; 120 ° C) güvenli bir şekilde çalışmak. Bu çalışma, (a) polimer sentezi, (b) polimer iletim mekanizması, ve (c) katı polimer elektrolit ve organik hem de...

Lityum Pil Uygulamaları için solid-state Greft Kopolimer Elektrolit

Biz Sinkrotron X-ışını soğurma spektroskopisi (XAS) ve X-ışını kırınımı Li-ion ve Na-ion piller için elektrot malzemeleri intercalation / deintercalation süreçlerin detaylarını prob (XRD) teknikleri kullanımını tanımlamak. In situ ve ex-situ deneyler cihazların çalışması için gerekli yapısal davranışını anlamak için kullanılır hem de...

Sinkrotron Radyasyon Teknikleri Kullanarak Lityum İyon ve Sodyum iyon piller için elektrot Malzemelerin Karakterizasyonu

In situ nötron toz difraksiyonu (NPD) kullanılan elektrot maddelerinden incelenmesi için bir elektrokimyasal hücre tasarımı ve yapımı tarif etmektedir. Biz kısaca yerinde NPD hücre tasarımları alternatif yorumlamak ve bu hücre kullanılarak üretilen yerinde NPD verilerine karşılık gelen analiz yöntemlerini tartışmak.

Yerinde Nötron Toz Kırınım olarak Ismarlama Lityum-iyon Piller kullanma

Elektrotların ve elektrolitlerin hazırlanması ile aprotik bir Li-O2 pilin elektrokimyasal testi için bir protokol ve sık kullanılan karakterizasyon yöntemlerinin tanıtımı burada sunulmaktadır.

Protonsuz Li-O Elektrokimyasal Testi Protokol ve Karakterizasyonu<sub&gt; 2</sub&gt; Pil

Burada, fosfonyum bazlı iyonik sıvı ve lityum bis (triflorometan) sülfonimid tuz elektrolitleri hazırlamak ve yanıcı olmayan ve yüksek sıcaklıkta çalışan bir lityum iyon düğme pil monte etmek için protokolleri açıklıyoruz.

İyonik Sıvı Bazlı Elektrolitlerin Sentezi Li-ion Piller, Meclis ve Yüksek Sıcaklığında Performans Ölçümleri

Referans elektrotlar bir Li-iyon batarya birleşme bozulması mekanizmaları, yüksek voltaj aydınlatmak için değerli bilgiler sağlar. Bu makalede, biz en fazla elektrokimyasal ölçümlerde elde edilen verilerin doğruluğunu sağlamak için derleme adımları birlikte birden çok başvuru elektrotlar barındıran bir cep tasarım mevcut.

İn Situ Lithiated referans elektrot: Dört elektrot tasarım operando empedans spektroskopisi için

Üç elektrot hücre Lityum-iyon piller elektrokimya okumak yararlı olur. Elektrokimyasal bir Kur decoupled ve bağımsız olarak muayene için anot ve katot ile ilişkili olayları sağlar. Burada, analytics kaplama Lityum vurgu ile inşaat ve üç elektrot madeni para hücre kullanımı için bir rehber mevcut.

Üç elektrot madeni para hücre hazırlık ve Electrodeposition analiz için lityum-iyon pil

Biz birden karakterizasyon teknikleri eş zamanlı performans (tanır katı oksit yakıt hücreleri (SOFCs), elektrotların yüzeyi tanımlamak için benzersiz bir platform...

Katı Oksit Yakıt Hücreleri Elektrot Yüzeyler Sondalama ve Haritalama

Bu dış kavite diyot bileşen seçimi ve optik hizalama dahil lazerler (ECDLs), yanı sıra, atom fiziği alanındaki uygulamalar için frekans referans spektroskopi ve lazer çizgi kalınlığı ölçümlerinin temel inşaat ve teşhis rehberlik etmek için bir öğretim kağıttır.

Atom Fiziği Harici Boşluk Diode Lazer İnşaatı ve Karakterizasyonu

Öğrenin lityum-ion batarya elektrot hazırlama ve coin hücre montajı için susuz elektro işleme tekniklerini. Bu yöntem, akademik laboratuvarlarda elektrokimyasal karakterizasyon ve performans analizi yaparak öğrencilere kapsamlı bir rehber sunar.

Lityum-ion Coin Hücrelerinin Susuz Elektrot İşleme ve İnşaat

Daha fazla video keşfet