Referenzbilder von 1
Ein Lithium-Ionen-Batterie positives und negatives aktives Material ein teilchenförmiges, die internen Elektroden einer Lithium-Ionen-Batterie gibt es viele kleine Kanäle Biegen, Lithiumionen von der Seite der Elektrode während des Ladens und Entladen, die Diffusionselektrode in der Nähe der anderen Seite herauskommen von der Innenelektrode mit dem gewundenen Weg diffundierte, und dann mit den Aktivmaterialteilchen umgesetzt wird, innerhalb der aktiven Materialteilchen eingebettet ist, diese Eigenschaft zu dem Lade-Entlade-Prozess geführt hat aufgrund von Einschränkungen in der Diffusionsgeschwindigkeit der Li + Konzentrationspolarisation erzeugt wird, was zu Lithiumelektroden im gesamten Innenraum des Verfahrens verteilt ist, nicht einheitlich ist, vor allem für die positive Elektrode, aufgrund der schlechten Leitfähigkeit des positiven Elektrodenmaterials, Lithium leichter, so dass das Phänomen der unebenen Abschnitte schlechter Teilchen-Kontakt auftritt. Dies bewirkt, dass die Partikel der positiven Elektrode lokal SoC ist anders, so wird es eine größere Spannung in den Teilchen geben, was zu Teilchenzerkleinerung, Verlust eines Teils des aktiven Materials mit der leitenden Netzwerkverbindung, der Übergangsmetallelementauflösung und Elektrolytoxidation und anderen Problemen führt, wodurch die Batteriekapazität irreversibel abnimmt .
Im Allgemeinen wird, um das Problem des Lithiums aktiven Materials in dem Innern dieser nicht gleichförmigen, Standzeit eingebettet zu reduzieren, nachdem es wird möglich sein, die Batterieladung, die interne Balance der gewünschten, durch solche lokale Elektrode zu verlängern, das Phänomen der unebenen SoC zu beseitigen, jedoch fand William E. Gent Forschung, dass auch nach nach 170h Aufstehen und einen Durchmesser in der Unebenheit der NMC im Inneren der sekundären Teilchen von Li 1-3um noch bis zu 10%, zu hohe lokale SoC , dort über Gebühr, den teilweisen Ausfall der Beschleunigung führen wird, so dass die Kapazität des Materials abnimmt. Zusätzlich Alterung der Batterie einen größeren Einfluss auf die Verteilung von Li im Inneren der Lithiumionen-Batterie haben, die Studie zeigt, dass, wenn die Batterie MJ Mühlbauer Alterung, nicht nur die interne Batterie mit Ressourcen Aktivität Li schwindet, so dass auch die Verteilung von Li in dem Innern der Batterie Lithium-Ionen auch eine große Unebenheit hatte, den Elektrodenabschnitt der Lasche in der Nähe der hohen Konzentration von Li, vom Pol entfernt Li-Konzentration untere Position des Ohrs, die auf die ungleichmäßige Verteilung des Stroms zurückgeführt werden kann und dem Elektrolyten durch eine unzureichende Benetzung verursacht wird.
Aus diesen Untersuchungen können wir sinken nach unten Lithium-Ionen-Batterie sehen muß durch das Auftreten einer ungleichmäßigen Verteilung von Li begleitet werden, um die Verteilung von Li in den Lithium-Ionen-Batterien zu untersuchen, wird eine Vielzahl von Methoden entwickelt, ist die einfachste die Zelle demontiert wurde, ob es eine teilweise Lithium-Analyse auf einem visuellen Beobachtung Polstücke war, auf dem Polstück EDS-Analyse Profil Li Element verwendet, etwas komplexe Sache ist, mittels Neutronenbeugung zu übernehmen, die Lithium-Ionen-Batterie der zerstörungsfreien Prüfung, die Analyse von Li Verteilung im Innern eines Lithium-Ionen-Batterie. University of Wisconsin und vom Shuyu Fang et al entwickelt, ein Verfahren der Ramanspektroskopie unter Verwendung angesehen, die Lithium-Ionen-Batterieelektrode Lithium Unebenheit.
Um das Raman-Spektrum der optischen Bedingungen zu messen, um die Nachfrage, Shuyu Fang et al. 2032 SS unter Verwendung einer Knopfbatterie-Zelle zu erfüllen, die ausgelegt sein können, die Raman-Spektrum zu erkennen. Knopfbatterie Abdeckung eine 1/8 Fußloch geöffnet, MgO wurde abgedeckt und wurde unter Verwendung von Epoxidharz, ein Elektronenstrahlfenster auf dem MgO Abscheideschicht 300 nm dicker Al als positiven Elektrodenkollektor (nicht mikroporös 2mm zentrale Fenster MgO Al vapor deposition) abgedichtet ist, und dann diese Schicht, die über den Al-Schicht NMC532 Material beschichtet wird, die Beschichtungsmenge 12-18mg / cm2, wobei die Batterie unten gezeigte Struktur
Bild aus Referenz 4
Die elektrochemischen Eigenschaften der Testzelle unten gezeigt, aus den Ergebnissen, die elektrochemische Leistung einer elektrochemischen Leistung durch Knopfzelle konstruiert gewöhnliche Knopfbatterie nicht wesentlich unterscheidet.
Oder mit der Interkalation von Li Prolaps, MO Ursache Schwingungsschlüssel geändert wird, die Stärke und die Frequenz mit dem Grad der Raman-Spektren von Lithium NMC Einfügematerial Änderungen variieren auftreten, Shuyu Fang NMC in verschiedenem Ladungszustand zu ziehen Mann-Spektrum wurde gemessen, die Messergebnisse wie unten gezeigt.
Raman-Spektraldaten, Shuyu Fang NMC Elektrodenflächen des Lithiums 35'35um Zustand (SoC) wurden analysiert, um den Zustand von Lithium NMC Partikel zu analysieren, fokussiert Shuyu Fang in der Nähe von 595 / cm A1g peak, als die Spannung NMC Material von 2,3 V bis 4,2 V ansteigt, verringert A1g Spitzenintensität allmählich, wenn das Potential des NMC Material wieder auf 3.16V, Intensität A1g peak wieder erhöht, kann es auf der Basis der Spitzenintensität des A1g werden NMC Zustand Lithiumpartikel wurde untersucht. die Figur ist, die wir aus der Figur, wie die Potentialänderung NMC, um das Sichtfeld der drei Partikel # 1, # 2 und # 3 in Übereinstimmung sehen mit dem Spitzenintensitätskarte ausgestattet ist A1g Zustand wird auch mit Lithium, wenn das Material der Batterie wieder fällt NMC 3.16V, 1 # 2 # und Lithium Zustand Partikel gestellt wurden verändert, aber Lithium Zustand # 3 Partikel nicht in den Anfangszustand wieder hergestellt, was darauf hinweisen, dass Li-Partikel, Teil 3, kehrte nicht in das Innere der Partikel zurück, was ebenfalls ein Anzeichen für Materialabbau ist.
Da die Spitzenintensität des Raman-spektralen Reflexionsvermögens von Faktoren beeinflusst, wie beispielsweise Partikelform, Ausrichtung, etc., so obigen Zustand Lithium einfache A1g Spitzenintensitätsdaten nicht genau reaktiven Teilchen sein, zum Shuyu Fang an die Daten angepasst wurden , Anpassungs- und Berechnungs eine genauere Analyse ergibt NMC Materialien für die topische SoC zu erhalten, wie unten gezeigt. die Ergebnisse zeigen, dass es eine große Unebenheit dann beispielsweise während des Lithiums, einzufügen, Partikel # 1, bei 3.88V die größte Teil der Fläche der Spitzenposition, AIG Teilchen nahe 540 / cm, aber der Bereich an der Spitze, aber in der Nähe von 590 / cm, dass ein Teil des Lithiums Hysteresebereich anzeigt. # 1 # 3 und Teilchen der Anzeige zu verfolgen, wenn man 3 wenn die Teilchen ein # 3.84V erreichen, 1 # Partikel zeigt potentielle 4.01V, 0,2 V Differenz erreicht hat in dem Prozess von Lithium, dass es erhebliche Unebenheit zwischen den Teilchen, und dies ist wahrscheinlich in Ungleichmäßigkeit führt Örtliche Partikel "überladen" oder "über" bewirken, dass die Kapazität abnimmt.
Shuyu Fang Forschung zeigt Lithium-Ungleichgewicht Lithium-Ionen-Batterie-Elektrodenplatte ist nicht nur in der Makro-Skala aufgetreten, auch in der mikroskopischen Skala aufgetreten, die verschiedenen Teile eines aktiven Materials Partikel und verschiedene aktive Materialpartikel sind größer Diese Ungleichmäßigkeit führt zu einer teilweise übermäßigen Entladung von Partikeln, was zu einem irreversiblen Verlust der Batteriekapazität führt.
