为什么我的细胞降解骑自行车?
作为积极充电时锂离子移动的阴极周期,通常其晶格膨胀,因为之间的斥力负氧离子。在某些材料(如NCM811)、高压循环也可能导致晶体转换到另一个阶段,反过来,突然晶格扩张。这可以导致粒子开裂,并最终失去了电池容量。
同样地,当锂离子进入阳极在充电期间,也会使晶格的膨胀。在石墨阳极的情况下,地方政府投资公司的晶格结构的变化12和地方政府投资公司6。在放电,它逆转回到石墨(C)。几的充放电循环后,一些锂离子可能保留在阳极,导致放电容量减少。替代的阳极材料如硅、初始容量更大,晶格扩张可能是如此之多,粒子迅速发生开裂。
在operandoXRD研究电极材料的晶体结构在原子尺度,以及它如何改变电池充电或放电。对于任何新电池材料开发,在operandoXRD因此提供了一种直接的方式,确定电极材料的循环稳定性。
我们的苍天XRD平台使电池厂商和开发者调查硬币,电化学,袋,柱状细胞原位充放电循环。
的例子在operando骑自行车NCM333和石墨阳极的细胞。图1中的绿线(a)展示了细胞的电压变化,从其放电状态的3.2伏特到4.3伏特的完全充电状态。峰值约6.8°2θ是003的峰值不合格品阴极,及其变化的位置反映了C-parameter与循环的变化。周围的不连续峰9°2θ是石墨阳极,石墨改变的地方政府投资公司12和地方政府投资公司6在充电周期,然后逆转回到地方政府投资公司12然后在放电周期中石墨。图1 (b)显示了变化在c-parameter自行车——从14.47到14.14(在完全充电状态处于放电状态。
硬币和电化学电池
所有类型的细胞至少有一个硬币与x射线可以在苍天XRD研究透明窗口。我们提供一个专门的硬币电池座,可用于充放电循环。
的苍天XRD还可以支持电化学细胞与x射线透明窗口,如铍或玻璃碳。我们可以供应这些电化学细胞-加热和冷却的选项,可以安装在苍天XRD。
图2 (a)苍天XRD的电化电池支持平台。细胞也可以加热或冷却循环耐久性在non-ambient温度下进行调查。图2 (b)与电气连接,显示了一个硬币电池座安装硬币的细胞至少有一个面对x光透明的窗口。
袋和柱状细胞
苍天支持60 kV励磁,使囊细胞所需的高强度22.16 keV Ag)辐射研究。事实上,多层囊细胞5毫米厚可以分析苍天XRD平台,配备辐射和Ag)GaliPIX3 d探测器。更重要的是,特殊的多层聚焦镜提供高分辨率和高亮度x射线光束,进一步缩短测量时间。
图3(一个)显示袋或柱状细胞苍天XRD安装。一种机制以施压还支持囊细胞。图3 (b)显示了高性能GaliPIX3 d探测器与CdTe传感器,在operandoXRD对厚囊细胞成为可能。
