使用 PeakForce 金槍魚方法的鋰離子電池的描述特性

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簡介
鋰離子電池的描述特性
PVDF+AB 在 LiNiCoAlO 負極的目錄0.80.150.052 優化
結論
Bruker

簡介

有他們的高能密度的輕量級鋰離子電池成為幾乎所有消費者電子設備的一個組成部分。 此能量儲備設備查找其在連續通信工具的最新的應用。 然而,仅大約 10% 鋰離子電池的理論上的功能能被剝削。 所以,更多研究完成提高公式化和構建陽極和負極材料、儲存期限和材料的費用、化學和安全性功能。 電池的電極通過束縛對毫微米範圍材料的測微表使用附加和留出鋰離子的移動空間修建。 使用 nanomaterials 區域這樣方式有福利例如增加的充電和釋放費率的電池能力和高。 PeakForce 金槍魚方法可以為鋰電池的描述特性使用按照隨後的部分說明。

鋰離子電池的描述特性

作為負極用於的材料在鋰離子電池是主要合成材料,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),并且改進電子傳導性,乙炔黑 (AB)也被添加。 為了形象化組件配電器和分析連接 L333 微粒的導電性網絡, PeakForce 金槍魚方法被使用。 地勢顯示了 L333 微粒的近似範圍作為 3 到 15µm 和那 PVDF 和 AB 微粒作為 50nm。 並且,有二塊傳導性層,與未由構成這塊更低的執行的層的 AB+PVDF 報道的 L333 微粒。 用 PVDF 和 AB 報道的層形成了這個更加導電性的範圍。 PVDF 獨自地不是一個好導體; 只有當與 AB 混合它執行,歸結於彼此連接的 nanoparticles。 執行的層也顯示了一點彈性和黏附力。 找到的 L333 層從電極電子分隔並且不造成電池功率。 當前數據映射有二個峰頂 - L333 形成的一和別的由 PVDF+AB -,并且導電性網絡包括在映射的 56% 面積。

在頂部行的圖 1. 李 [1/31/31/3NiMnCo]2 O 綜合負極的 PF-TUNA 圖像,是地勢、 DMT 模數、黏附力和現行對照。 現行對照的重疊在地勢的在底部行顯示。 圖像在四周條件的維數圖標 AFM 被採取了,與 DDESP 探測 (彈簧常數被校準是 93N/m),在 500mV DC 範例偏心的 50ìm 掃描。 抽樣 Battaglia,勞倫斯伯克利國家實驗室博士鄭和禮貌。

PVDF+AB 在 LiNiCoAlO 負極的目錄0.80.150.052 優化

另一複合負極材料, LiNCA (LiNiCoAlO0.80.150.052) 試驗與提高鋰離子電池的性能。 使用 PeakForce 金槍魚,對綜合的特性的作用通過變化 PVDF+AB 目錄被學習了。 圖 9 實驗結果獲得變化 PVDF+AB 目錄由 3.2% 的顯示, 12.8% 和 24%。 PVDF 比與 AB 是 1:0.6。

圖 2. 負擔的分析現行對照 (沒顯示) 包含0.80.150.052 3.2%, 12.8% 和 24% PVDF+AB 的 LiNiCoAlO 綜合負極。 抽樣 Battaglia,勞倫斯伯克利國家實驗室博士鄭和禮貌。

注意到傳導性增量與相當數量是按比例 AB+PVDF。 當 12.8% PVDF+AB 被添加了,導電性網絡覆蓋範圍臨近了完成。

導電性網絡覆蓋範圍和平均傳導性 (a) 和平均彈性模數 (b) 的圖 3. 劇情 50µm 作為 PVDF+AB 功能百分比目錄的掃描區在 LiNiCoAlO0.80.150.052 綜合的在用於圖的同樣範例 2。

當電池的內阻減少,傳導性增加; 因此也增加電池的功率密度。 另一觀察是負極的彈性模數減少了與在 PVDF+AB 目錄的增量。 這暗示負極變得包容對發生的容積變化,當鋰離子輸入了負極。 由 PeakForce 金槍魚的多種評定以及其他學習可能產生往鋰電池的應用的優化的正確的路徑。

結論

要總結, PeakForce 金槍魚提供一個有效方法學習鋰電池的負極材料。 在充電的和釋放的循環期間,此技術可能也適用於研究陽極材料和隨著時間的推移確定他們的老化特性或,在期間機械降低或增量在阻力可能發生。 PeakForce 與從其他技術的數據結合的金槍魚評定可以用於優選結果符合不同的應用程序要求。

Bruker

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此信息是來源,覆核和適應從 Bruker 提供的材料 AXS。

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

Last Update: 14. June 2013 06:47

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