تتطلب عملية إنتاج بطارية ليثيوم أيون أولا المادة الفعالة، وكيل موصل والموثق وغيرها من العناصر المختلطة في مذيبات مختلفة، ومن ثم يتم تطبيق الطين باستخدام المغطي لسطح احباط القاعدة أو رقائق النحاس، ثم استخدام درجة حرارة الطين لإزالة المذيبات، بعد المتداول، وبنية مسامية من القطب شكلت المجهرية النهائية الكهربائي له تأثير هام على أداء الكهروكيميائية من بطاريات ليثيوم أيون، المسامية مضنية من القطب، والمسام في الأقطاب تؤثر لي + بعد نشرها، سطح معين الكثافة الحالية من المادة الفعالة، وبالتالي بناء حقيقي وموثوق بها بطارية ليثيوم أيون القطب نموذج هيكل القطب لدراسة تأثير هام على أداء الكهروكيميائية من بطاريات ليثيوم أيون في السنوات الأخيرة، والأشعة السينية التصوير المقطعي تطوير، لذلك ما في وسعنا من طريق ليثيوم أيون أقطاب البطارية إعادة الإعمار، ويمكن القول إنشاء "الحقيقية" نموذج 3D من القطب تكنولوجيا الأشعة السينية التصوير المقطعي الجسور الفجوة بين المحاكاة والواقع.
بالمقارنة مع الطرق الأخرى، التصوير المقطعي بالأشعة السينية في مجموعة واسعة الطاقة لديها تدفق الفوتون كبير، فمن الممكن لتوفير تحليل الفرعية ميكرون، ومناسبة جدا للهيكل القطب الموجب للبطارية ليثيوم أيون المسح وإعادة الإعمار مؤخرا، تم دراسة المعهد الاتحادي ابنر مارتن التكنولوجيا زيوريخ شخص آخر باستخدام التصوير المقطعي بالأشعة السينية من المواد القطب المجهرية NCM111، والضغط الضغط ومختلف موصل وكيل + الموثق محتوى المسامية القطب والكهروكيميائية يؤثر على أدائها. FIG تحت أ، ب عندما الأشعة X سوف تمر من خلال عينة كما الجسيمات NCM، SEM صورة مقطعية من القطب من FIG ج هو صورة من العينة الكهربائي، العينة د في FIG التصوير المقطعي باستخدام صورة الأشعة السينية. يتم امتصاص الإشعاع من قبل بعض العناصر المعدنية الثقيلة خارج، ومن ثم الأشعة X LuAG المتبقية تحويلها من المواد الانارة في الضوء المرئي، وصورة الضوء المرئي التي سجلتها وحدة CCD. FIG تحت ه المنقضي بعد معالجة الصور، وعلى الجزء الضحل من X يمثل راي استيعاب مساحة واسعة نسبيا، أي التي تحتوي على العناصر الثقيلة NCM جزيئات كبيرة نسبيا، ممثل اللون الداكن للموقف من أشعة X استيعاب مساحة صغيرة نسبيا، أي mesoporous الكهربائي الفجوة، أسود الكربون، والموثق، وما إلى ذلك في الشكل التالي ط و ي، يمكننا أن نرى الأشعة السينية التصوير المقطعي قوة كبيرة في الصورة يمكننا أن نرى بوضوح الوضع NCM سحق الجزيئات القطب (والذي هو في كثير من الأحيان منذ القطب بسبب عملية الضغط عالية)، مما يدل على أن NCM الكثافة الأكبر من المواد تؤثر بشكل كبير على كثافة الحنفية، عندما الجسيمات لا يمكن NCM إعادة ترتيب، NCM سيمر في شكل جسيمات سحق امتصاص الضغط.
بسبب الاختلافات في أسود الكربون، الموثق، والمسام في امتصاص أشعة X هو مدى صغير للغاية، وبالتالي من الصعب تمييزها عن طريق معدل امتصاص الأشعة السينية من أجل تحسين دقة المحاكاة الكهروكيميائية، مارتن ابنر باستخدام المسافة وخوارزمية مستجمعات المياه لتحويل هذه الأنواع من المواد هي المتميزة، وFIG ز) و (ح الموسومة هو التمييز بين استخدام اللون. من أجل التحقق من دقة الخوارزمية، وMartinEbner NCM تجزئة خوارزمية حجم الجسيمات النتائج التوزيع التي تم الحصول عليها مع NCM Zetasizer الحصول عليها وتمت مقارنة النتائج التوزيع (كما هو موضح في الشكل. أ)، يمكنك ان ترى أنها تتفق بشكل جيد للغاية، مشيرا إلى خوارزمية مارتن ابنر يمكن أن تعكس بدقة المجهرية من القطب NCM، وتستخدم لبناء نماذج 3D لبطاريات الليثيوم أيون نموذج كهروكيميائي للمحاكاة.
يتم احتساب FIG ب تحت خوارزمية المذكورة أعلاه لتوزيع حجم الجسيمات وتوزيع المسامية في اتجاه عمودي على جامع الحالي، يمكن أن ينظر إليه من جزيئات صغيرة FIG تميل إلى أن تكون أكثر تركيزا في حدود العلوي والسفلي من القطبين، والجزيئات الكبيرة في طاحونة هبط إلى الضغط أثناء موقفا وسطا من الأقطاب الكهربائية. بمقارنة أقطاب مختلفة يمكن العثور عليها في كل من الأقطاب الكهربائية سوف تظهر الجسيمات تجميع اجهة ظاهرة جامع صغيرة، ولكن تظهر جزيئات صغيرة فقط على السطح بعد المتداول التجميع الكهربائي الظاهرة.
ويوضح الشكل التالي مسامية من القطب ببيانات التصوير المقطعي بالأشعة السينية التي تم الحصول عليها (الجسيمات الكسر NCM النظر في تأثير الكربون الأسود والموثق)، FIG بين المسامية وكمية من الكربون الأسود + PVDF ضغط دمك العلاقة، ونحن نرى أنه في الضغط الصغيرة، والكربون الأسود على الأقل + عدد PVDF أقل مسامية، الموثق وأظهر كيل موصل محتوى أقل من الأقطاب أفضل المتداول، ولكن الضغط الضغط العالي المقبل، في المقابل، وارتفاع الكربون الأسود والموثق المحتوى، وانخفاض المسامية، مشيرا إلى أن تحت ضغط عال، وكيل أكثر موصل والموثق يملأ المسامات بين الجسيمات، والحد من مسام القطب معدل حين وجدت مارتن ابنر أيضا أنه في المحتوى المنخفض الموثق + وكيل موصل، المسامية من الأقطاب الكهربائية من القطب يصبح توزيع أكثر متفاوتة تحت ضغوط الضغط المنخفض، والتي قد تكون متفاوتة والقطب في عملية التجانس، وكذلك يتم إعادة ترتيب الجسيمات المدلفنة.
ويوضح الشكل التالي 2٪ و 5٪ من الكربون الأسود + PVDF الأقطاب، على التوالي 0bar 2000bar الضغط والمتداول القطب بعد التفريغ المستمر الحالية (المنحنى الأزرق) والحالي ثابت - التكبير ثابت التفريغ الكهربائي (منحنى الأرجواني) منحنى الأداء، 5٪ يمكن أن ينظر إلى NCM + القطب وكيل موصل، ومضمون الموثق في أداء تيار مستمر يمكن أن تقوم به أكثر قدرة، أداء سعر أفضل. NCM + القطب محتوى الموثق من 2٪ من وكيل موصل لعب في ثابتة والقدرة على التصريف الحالية المنخفضة، وضعف القدرة على معدل، يمكننا أن نلاحظ أيضا مقارنة كثافة التعبئة البيانات هو تأثير ضئيل على معدل أداء البطارية، وتشير القدرة الحالية مستمرة معدل التصريف أن المواد بشكل رئيسي من قبل NCM إلكترونيا موصل تأثير ، محدودة عن طريق انتشار الأيونات.
عمل مارتن ابنر حتى نتمكن من استخدام الأشعة السينية التصوير المقطعي إعادة بناء هيكل القطب، وتحليل دقيق للالموثق مختلفة، والمحتوى وكيل موصل وتأثير مختلف على كثافة الجسيمات التعبئة والتوزيع من مسامية القطب الداخلية، له اهمية كبرى لإنشاء نموذج محاكاة 3D صحيح وموثوق بها. ويبين الدراسة MartinEbner أيضا أن NCM الكهربائي ستكون جزيئات صغيرة تجمع في واجهة العليا والسفلى، وتتركز جزيئات كبيرة في القطب المركزي لهذه الظاهرة، وتبين البحوث أن أداء الكهروكيميائية، NCM القطب التكبير تتأثر في المقام الأول على أداء توصيل كهربي من القطب، أقل تأثرا الموصلية أيون.
