Karakterisering av Batterier för LithiumJon genom Att Använda den PeakForce TONFISKMetoden

Vid AZoNano Redaktörer

Bordlägga av Tillfredsställer

Inledning
Karakterisering av Batterier för LithiumJon
PVDF+AB Tillfredsställer Optimization i den LiNiCoAlO0.80.150.052 Katoden
Avslutningar
Bruker

Inledning

lättvikts- batterier för lithiumjon med deras kickenergitäthet har blivit en integraldel av nästan alla elektroniska apparater för konsumenten. Denna energilagringsapparat finner dess senaste applikation i rinnande medel. Emellertid har endast omkring 10% av de teoretiska kapaciteterna av batterier för lithiumjonen varit kompetent att exploateras. Därför göras mer forskning för att förhöja utformningen och strukturera av anod- och katodmaterialen, hyllaliv och för att kosta, kemi av materialen och säkerhetssärdragen. Elektroden av batteriet konstrueras av bindande mikrometer till nanometeren storleksanpassar material genom att använda tillsatser och lämna röra utrymme för lithiumjonerna. Bruket av nanomaterials som en destinerad sådan dana har in, gynnar liksom ökande batterikapacitet, och kicken som laddar och urladdar, klassar. Den PeakForce TONFISKmetoden kan användas för karakteriseringen av lithiumbatterierna, som förklarat i det följande delar upp.

Karakterisering av Batterier för LithiumJon

Materialen som används som katoden i batterierna för lithiumjonen, är mestadels sammansatt material, liksom L333 - den Li [NiMnCo1/31/31/3] Nollan.2 Partiklarna L333 är destinerade tillsammans genom att använda polyvinylidenedifluoride, (PVDF) och att förbättra den elektroniska conductivityen tillfogas acetylene (AB)svarten också. För att att visualisera den del- fördelningen och att karakterisera det ledande knyter kontakt, som förbinder partiklarna L333, den PeakForce TONFISKmetoden användes. Topografin visade att det ungefärligt storleksanpassar av partiklar L333 som 3 till 15µm och det av PVDF- och AB-partiklarna som 50nm. Också fanns det två conductivitylagrar, med partiklarna L333 som inte täcktes av AB+PVDF som utgör det lägre föra lagrar. Lagrarna som täcktes med PVDF och AB, bildade det mer ledande musikbandet. PVDF på dess eget är inte en bra ledare; när det är endast blandat med AB, förar den, som är tack vare nanoparticlesna som förbinder till varje annan. De föra lagrarna visade också lesser spänst och adhesion. De avtäckta lagrarna L333 avskiljs elektriskt från elektroden och bidrar hence inte till batteriet driver. Strömdatan kartlägger har två nå en höjdpunkt - en som bildas av L333, och another av PVDF+AB - och de ledande knyter kontakt täcker 56% område i kartlägga.

Figurera 1. PF-TUNA avbildar av en sammansatt katod för den Li1/31/31/3 [NiMnCo2 ] Nollan, på det bästa ro är topografi, DMT-modulusen, adhesion, och strömmen kartlägger. Överdra av en ström kartlägger på topografi visas på bottnen ror. Images togs på en DimensioneraSYMBOL AFM i omgivande villkorar, med en DDESP-sond (fjädra konstanten kalibrerades för att vara 93N/m), 50ìm som bildläsningen på en DC tar prov snedhet av 500mV. Ta Prov artighet av Dr. Zheng och Battaglia, Lawrence Berkeley MedborgareLaboratorium.

PVDF+AB Tillfredsställer Optimization i den LiNiCoAlO0.80.150.052 Katoden

Another den materiella sammansatt katoden, LiNCA (LiNiCoAlO0.80.150.052) experimenteras med för att förhöja kapaciteten av batterierna för lithiumjonen. Genom Att Använda PeakForce TONFISK, var verkställa på kännetecken av komposit vid nöjd varierande PVDF+AB utstuderad. Figurera 9 shows experimentresultaten som fås av varierande PVDF+ABEN som är nöjd vid 3,2%, 12,8% och 24%. Förhållandet av PVDF till AB var 1:0.6.

Figurera 2. Uthärda analys av strömmen kartlägger (inte visat) av LiNiCoAlO0.80.150.052 den sammansatt katoden som innehåller 3,2%, 12,8% och 24% PVDF+AB. Ta Prov artighet av Dr. Zheng och Battaglia, Lawrence Berkeley MedborgareLaboratorium.

Det observerades att conductivityförhöjningen var proportionell till beloppet av AB+PVDF. Då 12,8% av PVDF+ABEN tillfogades, knyter kontakt de ledande täckning neared avslutning.

Figurera 3. Täppan av det ledande knyter kontakt täckning, och genomsnittconductivity (a) och genomsnittlig resårmodulus (b) över 50µm bildläsningsområde, som en fungera av procentsatsen som är nöjd av PVDF+AB i den LiNiCoAlO0.80.150.052 komposit på samma, tar prov använt in, Figurerar 2.

Conductivityförhöjningar som det inre motståndet av batteriet förminskar; därför ökas drivatätheten av batteriet också. En Annan observation var att resårmodulusen av katoden minskade med förhöjning i den nöjda PVDF+ABEN. Detta antydde att katoden blev mer tillmötesgående till volymändringar som uppstod, då lithiumjoner skrev in katoden. De olika mätningarna vid den PeakForce TONFISKEN tillsammans med andra studier kan ge den högra banan in mot optimization av applikationen av lithiumbatteriet.

Avslutningar

Att resumera g PeakForce TONFISK en effektiv metod till studien katodmaterialen av lithiumbatteriet. Denna teknik kan också appliceras till studieanodmaterial, och att bestämma deras åldras kännetecken med tiden eller under uppladdningen och urladdning cykla, som mekanisk degradering eller förhöjning i motstånd kan hända under. PeakForce TONFISKmätningar som kombineras med data från andra tekniker, kan vara van vid optimerar resultat för att möta olika applikationkrav.

Bruker

Nano Bruker ger Atom- produkter för det StyrkaMikroskop-/ScanningSondMikroskopet (AFM/SPM), som står ut från annan kommersiellt - tillgängliga system för deras robustt design och lindra-av-bruk, stunden som underhåller den högsta upplösningen. NANOSEN som mäter huvudet, som är den vår delen allra, instrumenterar, använder en unik fiber-optisk interferometer för att mäta cantileveravböjningen, som gör överenskommelsen för ställa in så, att den är inte större än ett standart forskningmikroskopmål.

Denna information har varit sourced, granskad och anpassad från material förutsatt att av Bruker AXS.

För mer information på denna källa behaga besök Bruker AXS.

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

Last Update: 14. June 2013 07:23

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit