Karakterisering van de IonenBatterijen die van het Lithium de Methode van de TONIJN Gebruiken PeakForce

Door Redacteurs AZoNano

Inhoudstafel

Inleiding
Karakterisering van de IonenBatterijen van het Lithium
PVDF+AB de Optimalisering van de Inhoud in Kathode0.80.150.052 LiNiCoAlO
Conclusies
Bruker

Inleiding

de lichtgewicht lithium ionenbatterijen met hun hoge energiedichtheid zijn een integraal deel van bijna alle elektronische apparaten van de consument geworden. Deze energieopslaggelegenheid vindt zijn recentste toepassing in het runnen van voertuigen. Nochtans, heeft slechts ongeveer 10% van de theoretische mogelijkheden van lithium ionenbatterijen kunnen worden geëxploiteerd. Daarom wordt meer onderzoek gedaan de formulering en het structureren van de anode en kathodematerialen, de houdbaarheidsperiode en kosten, chemie van de materialen en de veiligheidseigenschappen verbeteren. De elektrode van de batterij wordt geconstrueerd door bindende micrometer aan de materialen van de nanometergrootte gebruikend additieven en verlatend bewegende ruimte voor de lithiumionen. Het gebruik van nanomaterials verbindend op zulk een manier heeft voordelen zoals verbeterde batterijcapaciteit en hoge en het lossen factuurprijs. De methode van de TONIJN PeakForce kan voor karakterisering van de lithiumbatterijen worden gebruikt zoals die in de verdere secties wordt verklaard.

Karakterisering van de IonenBatterijen van het Lithium

De materialen als kathode in de lithium ionenbatterijen zijn worden gebruikt meestal samengestelde materialen, zoals L333 - Li [NiMnCo1/31/31/3] O. dat.2 De L333 deeltjes zijn samengebonden gebruikend polyvinylidene difluoride (PVDF) en om het elektronische geleidingsvermogen te verbeteren, wordt de acetyleenzwarte (AB) ook toegevoegd. om de componentendistributie te visualiseren en het geleidende netwerk te kenmerken dat de L333 deeltjes verbindt, was de methode van de TONIJN PeakForce aangewend. De topografie toonde de benaderende grootte van L333 deeltjes als 3 tot 15µm en dat deeltjes van PVDF en van AB als 50nm. Ook, waren er twee geleidingsvermogenlagen, met de L333 deeltjes die niet door AB+PVDF vormend de lagere het leiden laag werden behandeld. De lagen met PVDF en AB worden behandeld vormden de geleidendere band die. PVDF op zijn is geen goede leider; slechts wanneer gemengd met AB leidt het, wat aan nanoparticles die met elkaar verbinden toe te schrijven is. De het leiden lagen toonden ook kleinere elasticiteit en adhesie. De aan het licht gebrachte L333 lagen zijn elektrisch gescheiden van de elektrode en vandaar dragen niet tot de macht van de batterij bij. De huidige gegevenskaart heeft twee pieken - één gevormd door L333 en een andere door PVDF+AB - en de geleidende netwerkdekking 56% gebied in de kaart.

Figuur 1. Pf-TONIJN zijn de beelden van een samengestelde kathode1/31/31/3 van Li [2 NiMnCo] O, op de hoogste rij topografie, DMT modulus, adhesie en huidige kaarten. De bekleding van een huidige kaart op topografie wordt getoond op de bodemrij. De Beelden werden genomen op een PICTOGRAM AFM van de Afmeting in omringende voorwaarden, met een sonde DDESP (de de lenteconstante was gekalibreerd om 93N/m te zijn), 50ìm aftasten bij de steekproefbias van GELIJKSTROOM van 500mV. De hoffelijkheid van de Steekproef van Dr. Zheng en Battaglia, het Nationale Laboratorium van Lawrence Berkeley.

PVDF+AB de Optimalisering van de Inhoud in Kathode0.80.150.052 LiNiCoAlO

Een Ander materiaal van de samenstellingskathode, LiNCA (LiNiCoAlO0.80.150.052) wordt geëxperimenteerd met om de prestaties van de lithium ionenbatterijen te verbeteren. Gebruikend TONIJN PeakForce, werd het effect op kenmerken van de samenstelling door tevreden PVDF+AB te variëren bestudeerd. Figuur 9 toont de experimentresultaten door de inhoud PVDF+AB door 3.2%, 12.8% en 24% worden gekregen te variëren die. De verhouding van PVDF aan AB was 1:0.6.

Figuur 2. Dragende analyse van de huidige getoonde niet kaarten () van samengestelde0.80.150.052 kathode LiNiCoAlO die 3.2%, 12.8% en 24% PVDF+AB bevat. De hoffelijkheid van de Steekproef van Dr. Zheng en Battaglia, het Nationale Laboratorium van Lawrence Berkeley.

Men merkte op dat de geleidingsvermogenverhoging aan de hoeveelheid AB+PVDF evenredig was. Toen 12.8% van PVDF+AB werd toegevoegd, naderde de geleidende netwerkdekking voltooiing.

Figuur 3. Perceel van de geleidende netwerkdekking en de gemiddelde geleidingsvermogen (a) en gemiddelde elastische modulus (b) meer dan 50µm aftastengebied als functie van de percentageinhoud van PVDF+AB in samenstelling0.80.150.052 LiNiCoAlO op de zelfde die steekproeven in Figuur 2 worden gebruikt.

De verhogingen van het Geleidingsvermogen als interne weerstand van de batterij vermindert; daarom wordt de machtsdichtheid van de batterij ook verhoogd. Een Andere observatie was dat de elastische modulus van de kathode met verhoging van de inhoud PVDF+AB verminderde. Dit impliceerde dat de kathode aanpassend werd aan volumeveranderingen die voorkwamen toen de lithiumionen de kathode ingingen. De diverse metingen door de TONIJN PeakForce samen met andere studies kunnen de juiste weg naar optimalisering van de toepassing van de lithiumbatterij geven.

Conclusies

Om samen te vatten, verstrekte de TONIJN PeakForce een efficiënte methode om de kathodematerialen van de lithiumbatterij te bestuderen. Deze techniek kan ook worden toegepast om anodematerialen te bestuderen en hun het verouderen kenmerken in tijd of tijdens de het laden en het lossen cyclus te bepalen, waarin de mechanische degradatie of de verhoging van weerstand kan gebeuren. De metingen van de TONIJN van PeakForce met gegevens van andere technieken worden gecombineerd kunnen worden gebruikt om resultaten te optimaliseren om aan verschillende toepassingsvereisten te voldoen dat.

Bruker

Nano Bruker verstrekt de Atoomproducten van de Kracht van de Microscoop/van de Microscoop van de Sonde van het Aftasten (AFM/SPM) die van andere in de handel verkrijgbare systemen voor hun robuuste ontwerp en handigheid, terwijl het handhaven van de hoogste resolutie duidelijk uitkomen. NANOS die hoofd meet, dat deel al onze instrumenten uitmaakt, wendt een unieke vezeloptische interferometer voor het meten van de cantileverafbuiging aan, die de opstelling zo compact maakt dat het neen groter is dan een standaarddoelstelling van de onderzoekmicroscoop.

Deze informatie is afkomstig geweest, herzien en die van materialen door Bruker AXS aangepast worden verstrekt.

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve Bruker AXS.

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

Last Update: 14. June 2013 06:50

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit