使用 PeakForce 金枪鱼方法的锂离子电池的描述特性

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简介
锂离子电池的描述特性
PVDF+AB 在 LiNiCoAlO 负极的目录0.80.150.052 优化
结论
Bruker

简介

有他们的高能密度的轻量级锂离子电池成为几乎所有消费者电子设备的一个组成部分。 此能量储备设备查找其在连续通信工具的最新的应用。 然而,仅大约 10% 锂离子电池的理论上的功能能被剥削。 所以,更多研究完成提高公式化和构建阳极和负极材料、储存期限和材料的费用、化学和安全性功能。 电池的电极通过束缚对毫微米范围材料的测微表使用附加和留出锂离子的移动空间修建。 使用 nanomaterials 区域这样方式有福利例如增加的充电和释放费率的电池能力和高。 PeakForce 金枪鱼方法可以为锂电池的描述特性使用按照随后的部分说明。

锂离子电池的描述特性

作为负极用于的材料在锂离子电池是主要合成材料,例如 L333 - 李 [NiMnCo1/31/31/3] O。2 L333 微粒一起一定使用聚偏乙烯 difluoride (PVDF),并且改进电子传导性,乙炔黑 (AB)也被添加。 为了形象化组件配电器和分析连接 L333 微粒的导电性网络, PeakForce 金枪鱼方法被使用。 地势显示了 L333 微粒的近似范围作为 3 到 15µm 和那 PVDF 和 AB 微粒作为 50nm。 并且,有二块传导性层,与未由构成这块更低的执行的层的 AB+PVDF 报道的 L333 微粒。 用 PVDF 和 AB 报道的层形成了这个更加导电性的范围。 PVDF 独自地不是一个好导体; 只有当与 AB 混合它执行,归结于彼此连接的 nanoparticles。 执行的层也显示了一点弹性和黏附力。 找到的 L333 层从电极电子分隔并且不造成电池功率。 当前数据映射有二个峰顶 - L333 形成的一和别的由 PVDF+AB -,并且导电性网络包括在映射的 56% 面积。

在顶部行的图 1. 李 [1/31/31/3NiMnCo]2 O 综合负极的 PF-TUNA 图象,是地势、 DMT 模数、黏附力和现行对照。 现行对照的重叠在地势的在底部行显示。 图象在四周条件的维数图标 AFM 被采取了,与 DDESP 探测 (弹簧常数被校准是 93N/m),在 500mV DC 范例偏心的 50ìm 扫描。 抽样 Battaglia,劳伦斯伯克利国家实验室博士郑和礼貌。

PVDF+AB 在 LiNiCoAlO 负极的目录0.80.150.052 优化

另一复合负极材料, LiNCA (LiNiCoAlO0.80.150.052) 试验与提高锂离子电池的性能。 使用 PeakForce 金枪鱼,对综合的特性的作用通过变化 PVDF+AB 目录被学习了。 图 9 实验结果获得变化 PVDF+AB 目录由 3.2% 的显示, 12.8% 和 24%。 PVDF 比与 AB 是 1:0.6。

图 2. 负担的分析现行对照 (没显示) 包含0.80.150.052 3.2%, 12.8% 和 24% PVDF+AB 的 LiNiCoAlO 综合负极。 抽样 Battaglia,劳伦斯伯克利国家实验室博士郑和礼貌。

注意到传导性增量与相当数量是按比例 AB+PVDF。 当 12.8% PVDF+AB 被添加了,导电性网络覆盖范围临近了完成。

导电性网络覆盖范围和平均传导性 (a) 和平均弹性模数 (b) 的图 3. 剧情 50µm 作为 PVDF+AB 功能百分比目录的扫描区在 LiNiCoAlO0.80.150.052 综合的在用于图的同样范例 2。

当电池的内阻减少,传导性增加; 因此也增加电池的功率密度。 另一观察是负极的弹性模数减少了与在 PVDF+AB 目录的增量。 这暗示负极变得包容对发生的容积变化,当锂离子输入了负极。 由 PeakForce 金枪鱼的多种评定以及其他学习可能产生往锂电池的应用的优化的正确的路径。

结论

要总结, PeakForce 金枪鱼提供一个有效方法学习锂电池的负极材料。 在充电的和释放的循环期间,此技术可能也适用于研究阳极材料和随着时间的推移确定他们的老化特性或,在期间机械降低或增量在阻力可能发生。 PeakForce 与从其他技术的数据结合的金枪鱼评定可以用于优选结果符合不同的应用程序要求。

Bruker

纳诺的 Bruker 提供从他们的稳健设计和易用的其他商业可用的系统引人注意,维护最高分辨率的基本强制显微镜/扫描探测显微镜 (AFM/SPM) 产品。 NANOS 评定的题头,是所有我们的仪器的一部分,使用评定的悬臂式偏折一台唯一光导纤维的干涉仪,如此做设置协定它大于一个标准研究显微镜目的没有。

此信息是来源,复核和适应从 Bruker 提供的材料 AXS。

关于此来源的更多信息请参观 Bruker AXS

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

Last Update: 14. June 2013 06:44

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