Kennzeichnung von Lithium-Ionen-Batterien Unter Verwendung der PeakForce-THUNFISCH Methode

Durch AZoNano-Herausgeber

Inhaltsverzeichnis

Einleitung
Kennzeichnung von Lithium-Ionen-Batterien
PVDF+AB-Inhalts-Optimierung in LiNiCoAlO-0.80.150.052 Kathode
Schlussfolgerungen
Bruker

Einleitung

leichte Lithium-Ionen-Batterien mit ihrer Hochenergiedichte sind ein wesentlicher Bestandteil fast aller Verbraucherelektronischen geräte geworden. Dieses Energiespeichergerät findet seine späteste Anwendung in laufenden Fahrzeugen. Jedoch ist nur ungefähr 10% der theoretischen Fähigkeiten der Lithium-Ionen-Batterien in der Lage gewesen ausgenutzt zu werden. Deshalb wird mehr Forschung erfolgt, um die Formulierung und die Strukturierung der Anoden- und Kathodenmaterialien, der Haltbarkeitsdauer und der Kosten, der Chemie der Materialien und der Sicherheitsmerkmale zu erhöhen. Die Elektrode der Batterie wird konstruiert, indem man Mikrometer zu den nmgrößenmaterialien unter Verwendung der Zusätze bindet und beweglichen Platz für die Lithiumionen lässt. Der Gebrauch von Nanomaterialsgrenze auf solch eine Form hat Nutzen wie erhöhte Batteriekapazität und -hoch, die Kinetik auflädt und entlädt. Die PeakForce-THUNFISCH-Methode kann für Kennzeichnung der Lithium-Batterien angewendet werden, wie erklärt worden in den nachfolgenden Kapiteln.

Kennzeichnung von Lithium-Ionen-Batterien

Die Materialien, die als Kathode in den Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, sind größtenteils Verbundwerkstoffe, wie L333 - Li [NiMnCo1/31/31/3] O.2 Die Partikel L333 werden zusammen unter Verwendung Polyvinyliden difluoride gesprungen (PVDF) und die elektronische Leitfähigkeit zu verbessern, wird (AB) Acetylenruß auch hinzugefügt. Um die Teilverteilung sichtbar zu machen und das leitfähige Netz zu kennzeichnen das die Partikel L333 anschließt, wurde die PeakForce-THUNFISCH-Methode eingesetzt. Die Topographie zeigte die ungefähre Größe von Partikeln L333 als 3 bis 15µm und das der PVDF- und AB-Partikel als 50nm. Auch es gab zwei Leitfähigkeitsschichten, mit den Partikeln L333, die nicht durch AB+PVDF umfaßt wurden, welches die niedrigere Leitschicht festsetzt. Die Schichten, die mit PVDF und AB umfaßt wurden, bildeten das leitfähigere Band. PVDF eigenständig ist kein guter Leiter; nur wenn es mit AB gemischt wird, leitet es, das an den nanoparticles liegt, die miteinander anschließen. Die Leitschichten zeigten auch wenig Elastizität und Beitritt an. Die festgestellten Schichten L333 werden elektrisch von der Elektrode getrennt und folglich beitragen nicht zur Batterieleistung. Die aktuelle Datenumsetzung hat zwei Spitzen - eine, die durch L333 gebildet werden und andere durch PVDF+AB - und das leitfähige Netz deckt 56% Bereich in der Karte ab.

Abbildung 1. PF-TUNA Bilder einer zusammengesetzten Kathode Lis1/31/31/3 [NiMnCo2 ] O, auf der oberen Reihe sind Topographie, DMT-Modul, Beitritt und aktuelle Karten. Die Überlagerung einer aktuellen Karte auf Topographie wird auf der unteren Reihe gezeigt. Bilder wurden auf einem Abmessung IKONEN-FLUGHANDBUCH in den Umgebungsbedingungen, mit einem DDESP-Fühler genommen (Federkonstante wurde kalibriert, um 93N/m), 50ìm Scan zu sein an einer GLEICHSTROM-Beispielvorspannung von 500mV. Prüfen Sie Höflichkeit von Dr. Zheng und Battaglia, Nationales Laboratorium Lawrence Berkeley.

PVDF+AB-Inhalts-Optimierung in LiNiCoAlO-0.80.150.052 Kathode

Ein Anderes Verbundkathodenmaterial, LiNCA (LiNiCoAlO0.80.150.052) wird mit experimentiert, um die Leistung der Lithium-Ionen-Batterien zu erhöhen. Unter Verwendung PeakForce-THUNFISCHS wurde der Effekt auf Eigenschaften der Zusammensetzung, indem man PVDF+AB-Inhalt sich unterschied, studiert. Abbildung 9 Shows, welche die Experimentergebnisse vorbei erhielten, unterscheiden den PVDF+AB-Inhalt durch 3,2%, 12,8% und 24%. Das Verhältnis von PVDF zu AB war 1:0.6.

Abbildung 2. Tragende Analyse von den aktuellen Karten (nicht gezeigt) zusammengesetzter0.80.150.052 Kathode LiNiCoAlO, die 3,2%, 12,8% und 24% PVDF+AB enthält. Prüfen Sie Höflichkeit von Dr. Zheng und Battaglia, Nationales Laboratorium Lawrence Berkeley.

Es wurde beobachtet, dass die Leitfähigkeitszunahme zur Menge von AB+PVDF proportional war. Als 12,8% des PVDF+AB hinzugefügt wurden, näherte sich die leitfähige Netzdichte Fertigstellung.

Abbildung 3. Plan der leitfähigen Netzdichte und durchschnittlichen des Leitfähigkeits- (a) und durchschnittlichenelastizitätsmoduls (b) über 50µm Scan-Bereich als Funktion des Prozentsatzinhalts von PVDF+AB in LiNiCoAlO-0.80.150.052 Zusammensetzung auf den gleichen Proben verwendet in Abbildung 2.

Leitfähigkeit erhöht, während der Innenwiderstand der Batterie verringert; deshalb wird die Energiedichte der Batterie auch erhöht. Eine Andere Beobachtung war, dass das Elastizitätsmodul der Kathode mit Zunahme des PVDF+AB-Inhalts sich verringerte. Dieses bedeutete, dass die Kathode zu den Volumenänderungen zuvorkommender wurde, die eintraten, als Lithiumionen die Kathode eintrugen. Die verschiedenen Maße durch den PeakForce-THUNFISCH zusammen mit anderem studiert können den rechten Pfad in Richtung zur Optimierung der Anwendung der Lithium-Batterie geben.

Schlussfolgerungen

Um zusammenzufassen, lieferte PeakForce-THUNFISCH eine effektive Methode um die Kathodenmaterialien der Lithium-Batterie zu studieren. Diese Technik kann an den Studienanodenmaterialien und ihre Aushärtungseigenschaften im Laufe der Zeit bestimmen oder während der Aufladungsund entladenden Schleife auch angewendet werden, während deren mechanischer Abbau möglicherweise oder Zunahme des Widerstands geschehen. Die PeakForce-THUNFISCH-Maße, die mit Daten von anderen Techniken kombiniert werden, können verwendet werden, um Ergebnisse zu optimieren, um verschiedene Anwendungsbedingungen zu erfüllen.

Bruker

Nano Bruker liefert AtomKraft-Mikroskop-/Scannen-Fühler-Mikroskop(AFM/SPM) Produkte, die heraus von anderen handelsüblichen Anlagen für ihre robuste Auslegung und Benutzerfreundlichkeit stehen, während, die höchste Auflösung beibehalten. Der NANOS-Messkopf, der ein Teil aller unserer Instrumente ist, setzt ein eindeutiges Glasfaserinterferometer für das Messen des freitragenden Ausschlags ein, der macht den Vertrag der Installation so, dass er nicht größer als ein Standardforschungsmikroskoplernziel ist.

Diese Informationen sind Ursprungs- angepasst gewesen, wiederholt und von den Materialien, die von Bruker AXS bereitgestellt werden.

Zu mehr Information über diese Quelle besuchen Sie bitte Bruker AXS.

Date Added: Apr 12, 2011 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 06:56

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit