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리튬 이온 전지 양극과 음극 활성 물질 입자, 리튬 이온 전지의 내부 전극의 다른 쪽의 근방에, 상기 확산 전극의 충 방전시 전극의 측면에서 나오는 많은 작은 굽힘 채널, 리튬 이온이 존재이며 , 그 결과 생성 인해 리튬 + 농도 분극의 확산 속도에 제한이 특성은 충 방전 과정 주도, 활물질 입자에 포함 활물질 입자와 반응 후 비틀린 경로 내부 전극으로부터 확산하고, 프로세스의 내부에 걸쳐 분산 리튬 전극 인해 양극 재료의 빈약 전도성, 특히 정극, 균일하지 않고, 쉽게 리튬되도록 불량한 입자 접촉이 발생하는 요철 부의 현상. 이것은 로컬 정극 입자 원인 SoC의 상이는 입자 파손 도전 네트워크에 접속 된 활성 재료 부분의 손실 및 전해질에 용해 천이 금속 원소 산화물 다른 문제, 예컨대 배터리 용량 저하를 초래 입자 큰 응력의 내부에서 생성 할 비가역 감소를 발생 .
일반적으로,이 불균일의 내부에 삽입 된 리튬 활물질의 문제를 감소시키기 위해, 시간 정치 한 배터리 충전을 연장하는 것이 가능할 것이다 후 요철의 SoC의 현상을 제거하기 위해 그러한 로컬 전극을 통하여 소정의 내부 균형 그러나 윌리엄 E. 겐트 조사 후에도이 리튬의 2 차 입자 내부의 NMC의 요철에 직경 재 (170h) 후에 서 것을 발견 1-3um 여전히 10 %까지, 너무 높은 지역의 SoC 재료의 용량. 또, 전지의 노화가 리튬 이온 전지의 내부에있는 리튬의 분포에 큰 영향을 미칠 것이다 감소되도록, 과충전에 가속도의 부분 실패가 발생할 것이다 연구 보여준다 전지 MJ Mühlbauer로서 노화 할뿐만 또한, 리튬 이온 전지의 내부에서의 리튬의 분포는 큰 요철 리 고농도 근처 탭의 전극 부를 가지고 있으므로 리튬의 자극으로부터 멀리, 자원 활동 줄어드는 갖는 내부 배터리 현재의 치우침 불충분 한 습윤 의한 전해질로 인한 수있다 귀, 리튬의 농도보다 낮은 위치.
우리는 리튬 이온 전지 내의 리튬의 분포를 연구하기 위해, 리튬의 불균일 분포의 발생을 동반해야 참조 리튬 이온 전지를 감소 할 수있는 이러한 연구로부터, 다양한 방법은, 가장 간단한되고 개발되어왔다 폴 피스에 EDS 분석 프로필 리 요소를 사용하여, 육안 폴 조각 부분 리튬 분석이 있었는지 셀 분해 한 후, 약간 더 복잡한 것은 중성자 회절, 리튬 이온 전지 비파괴 리 분석 수단을 채택하는 것 위스콘신 리튬 이온 전지. 대학의 내부와 Shuyu 팡 등의 분포는 본 리튬 이온 전지, 리튬 전극 불균일 이용한 라만 분광 분석 방법을 설계 하였다.
수요를 충족하도록 광학 조건의 라만 스펙트럼을 측정하기 위해, Shuyu 팡 등. 2032 SS 라만 스펙트럼. 버튼 전지 덮개 1/8 다리 구멍을 개방 검출하도록 설계 될 수있는 버튼 전지 셀을 사용하여, 산화 마그네슘 (MgO)을 포함하고, 에폭시 수지, 양극 집 전체 (되지 미다 2mm 중앙 창 산화 마그네슘 알루미늄 증착)와 같은 산화 마그네슘의 증착 층을 300 ㎚의 두께의 알루미늄에 전자 빔 윈도우를 사용하여 밀봉 한 후, 이 층은 Al의 층 NMC532 재료 위에 도포하고, 도포 액 12-18mg / cm2는 전지 구조는 아래와
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시험 전지의 전기 화학적 특성이 결과로부터, 코인 셀을 통해 전기 성능의 전기 성능은 통상의 버튼 전지는 크게 다르지 않다 설계 아래와.
Li가 탈의 인터로, MO 원인 진동 키, Shuyu 팽 NMC 충전 다른 상태로 끌어 발생 강도 및 주파수 리튬 NMC 삽입물 변경 라만 스펙트럼의 정도에 따라 달라질 것이며, 변화 Man 스펙트럼을 측정 하였을 때 측정 결과는 아래와 같습니다.
라만 스펙트럼 데이터가 리튬 35'35um 상태 SOC ()의 Shuyu 팽 NMC 전극 영역 리튬 NMC 입자의 상태를 분석하기 위해 분석되었다 Shuyu 팡, A1g 피크 CM 595 / 근방에 중점 전압이 4.2V까지 2.3V에서 NMC 소재를 상승, A1g 피크 강도는 다시 아래 3.16V로 NMC 물질의 전위, A1g 피크 강도는 다시 증가하면,이 A1g 피크 강도에 기초 할 수 있으며, 점차적으로 감소 NMC 상태 리튬 입자도 우리가 피크 강도지도 A1g 따라 끼워 전위 변동으로서, 도면에서 NMC 세 입자 # 1, # 2, # 3의 시야를 볼 수있다. 분석 상태도, 전지의 물질은 다시 NMC 3.16V 떨어지는 리튬, 2 # 리튬 상태 입자가 복원 한 (1 #)로 변경되지만, 리튬 상태 # 3 입자는 것을 나타내는 초기 상태로 복원되지 Li 입자 Part 3은 입자 내부로 돌아 가지 않았고 이는 또한 물질 저하의 징후이기도합니다.
라만 피크의 강도는 입자 형태 및 위치와 같은 요인에 의해 영향을 받기 때문에, 위의 단순한 A1g 피크 강도 데이터는 입자의 리튬 삽입 상태를 정확하게 반영 할 수 없으며, Shuyu Fang은 상기 데이터를 적합시켰다 , 아래 그림과 같이 NMC 소재에 대한보다 정확한 로컬 SoC 분석을 얻기 위해 일치 및 계산되었습니다. 결과는 리튬의 재 인터 칼 레이션에 큰 불균일성이 있음을 보여줍니다. 예를 들어, # 1 입자의 경우 3.88V 대부분의 입자에서 A1g 피크는 540 / cm에 가깝지만 상부 영역은 약 590 / cm이며,이 부분에서 리튬 삽입 지연을 나타냅니다. 입자 1과 3의 추적은 3 # 입자가 3.84V에 도달하면 1 # 입자가 4.01V에 도달했으며, 전위차가 0.2V가되면 리튬 삽입이 진행되고 입자간에 큰 불균일이 발생하며이 불균일성으로 인해 국부적 인 입자의 '과충전'또는 '과다'는 용량이 붕괴되도록합니다.
Shuyu 송곳니의 연구는 리튬 불균형 리튬 이온 배터리 전극 판은 미세한 규모에서 발생뿐만 아니라 매크로 규모에서 발생하지 보여줍니다, 활성 물질 입자 및 다른 활성 물질 입자의 다른 부분이 더 큽니다 리튬이 포함 된 불균일성의 경우, 이러한 불균일성은 파티클의 부분적인 과방 전으로 이어져 배터리 용량의 돌이킬 수없는 손실을 가져옵니다.
