Um processo de produção de baterias de iões de lítio requer primeiro o material activo, agente condutor e o ligante e outros componentes misturados em diferentes solventes, e, em seguida, a pasta é aplicada utilizando um dispositivo de revestimento para a superfície da folha de Al ou folha de Cu, em seguida, usar a temperatura da pasta para remover o solvente, depois da laminagem, a estrutura porosa da microestrutura final eléctrodo formado de eléctrodo tem um efeito importante sobre o desempenho electroquimico de baterias de iões de lítio, porosidade tortuosa do eléctrodo, e os poros nos eléctrodos afectar Li + distância de difusão, a densidade de corrente superficial específica do material activo, construindo assim um eléctrodo da bateria de iões de lítio real e fiável do modelo de estrutura de eléctrodo para o estudo da influência importante sobre o desempenho electroquimico de baterias de iões de lítio, nos últimos anos, tomografia de raios-X desenvolvimento, para que possamos por meio do lítio-íon eletrodos da bateria reconstrução, o estabelecimento de um modelo de 'real' 3D do eletrodo, pode-se dizer tecnologia de tomografia de raios-X preenche a lacuna entre a simulação ea realidade.
Em comparação com outros métodos, a tomografia de raios X possui um grande fluxo de fótons em uma ampla faixa de energia e pode fornecer resolução submicron, tornando-a ideal para a varredura e reconstrução da estrutura de eletrodo positivo de baterias de íons de lítio. recentemente, Martin Ebner Instituto Federal da tecnologia Zurique outra pessoa utilizando tomografia de raios X dos materiais de eléctrodo microestrutura NCM111 foram estudadas, e a pressão de compactação e diferente condutora teor de agente aglutinante de + a porosidade do eléctrodo e electroquímica afectar o desempenho. a figura sob a, b, quando os raios-X vai passar através da amostra como partículas NCM, SEM fotografia em secção transversal do eléctrodo da FIG c é uma fotografia da amostra do eléctrodo, a amostra d em tomografia FIG imagem de raios-X utilizando. a radiação é absorvida por alguns elementos de metal pesado, e, em seguida, a restante raios-X LuAG transformada pelo material luminescente para a luz visível, e imagem de luz visível gravado pelo módulo de CCD. Fig sob e decorrido depois do processamento de imagem, na porção superficial do X representa Áreas onde há mais absorção de radiação, isto é, partículas de NCM que contêm elementos mais pesados, e as posições de cores escuras representam áreas onde a absorção de raios X é relativamente pequena, isto é, os orifícios nos eletrodos. Gap, negro de fumo e aglutinante, etc. Podemos ver a forte força da tomografia de raios X nas figuras a seguir i e J. Na imagem podemos ver claramente a quebra de partículas NCM no eletrodo (isso é freqüentemente Uma vez que o eléctrodo, devido ao processo de compactação elevada), o que indica que a densidade a granel do material NCM afecta grandemente a densidade compactada, quando as partículas podem não rearranja NCM, NCM vai passar, sob a forma de partículas esmagadas absorver a pressão.
Devido a diferenças no negro de fumo, um ligante, e poros na absorção de raios-X é muito pequena extensão, e portanto, é difícil de ser distinguidos por taxa de absorção de raios X, a fim de melhorar a precisão da simulação electroquímica, Martin Ebner usando a distância e o algoritmo de bacia para transformar estes tipos de substâncias distinguem-se, a FIG g e h é etiquetado, a distinção entre o uso de cor., a fim de verificar a exactidão do algoritmo, MartinEbner NCM vai segmentação algoritmo de tamanho de partícula de distribuição resultados obtidos com NCM Zetasizer obtido resultados de distribuição foram comparados (como mostrado na Fig. a), pode ver-se concordam muito bem, indicando algoritmo de Martin Ebner pode refletem com precisão a microestrutura do eléctrodo NCM, utilizado para construir modelos 3D para baterias de iões de lítio Modelo eletroquímico para simulação.
A Fig b é calculado de acordo com o algoritmo descrito acima para a distribuição de tamanho de partícula e distribuição de porosidade na direcção perpendicular ao colector de corrente, pode ser visto a partir da FIG pequenas partículas tendem a ser mais concentrada nos limites superior e inferior dos dois eléctrodos, as partículas grandes do moinho Durante o processo de prensagem, foi espremido na posição central do eletrodo.Comparando diferentes eletrodos, pode-se verificar que todos os eletrodos coletarão pequenas partículas na interface do coletor de corrente, mas somente os eletrodos laminados terão pequenas partículas na superfície. Fenômeno
A figura seguinte mostra a porosidade do eléctrodo por dados de tomografia de raios X obtido (NCM partícula ruptura considerando a influência de negro de carbono e um ligante), a FIG entre uma porosidade e a quantidade de negro de carbono + pressão de compactação de PVDF relacionamento, vemos que a uma pequena pressão, o negro de carbono é de pelo menos + número de PVDF menor porosidade, um aglutinante e um agente condutor mostrou menos conteúdo dos eléctrodos melhor rolantes, mas uma alta pressão de compactação seguinte, em contraste, quanto maior o negro de carbono e ligante conteúdo, quanto menor for a porosidade, o que indica que a alta pressão, o agente mais condutivo e aglutinante preenche os poros entre as partículas, reduzindo os poros do eléctrodo taxa enquanto Martin Ebner também descobriram que, ao baixo teor de ligante + o agente condutor, a porosidade dos eléctrodos do eléctrodo torna-se uma distribuição mais irregular sob baixas pressões de compactação, o que pode ser desigual e o eléctrodo no processo de homogeneização, bem como partículas RCC reorganizar uma relação.
A figura seguinte mostra a 2% e 5% de eléctrodos de negro de fumo + PVDF, respectivamente 0bar 2000bar pressão e rolando o eléctrodo após a descarga de corrente constante (curva azul) e uma corrente constante - ampliação de descarga de tensão constante (curva roxo) curva de desempenho, 5% pode ser visto a NCM + eléctrodo agente condutor, o teor de ligante na descarga de corrente constante pode desempenhar mais capacidade, o desempenho da taxa é melhor. NCM + eléctrodo teor de ligante de 2% de um agente condutor jogar na capacidade de descarga de corrente constante é de baixa capacidade da taxa, pobre, também podemos notar comparativa densidade de empacotamento de dados é pouco efeito sobre a taxa de desempenho da bateria, capacidade da taxa de descarga de corrente constante indica que o material principalmente pela NCM eletronicamente condutora influência, limitada pela difusão de íons é improvável.
Martin Ebner trabalho de modo que podemos utilizar raios X de tomografia reconstrução da estrutura do eléctrodo, uma análise precisa do aglomerante diferente, um teor de agente condutor e um efeito diferente sobre a densidade de embalagem de partícula e distribuição da porosidade do eléctrodo interno, é de grande importância para o estabelecimento da verdadeira e confiável modelo de simulação 3D. estudo MartinEbner também mostra que eletrodo NCM serão pequenas partículas recolhidas na interface superior e inferior, as partículas grandes são concentrados no eletrodo central do fenômeno, a pesquisa mostra que o desempenho eletroquímico, ampliação eletrodo NCM afectado principalmente o desempenho da condutividade electrónica do eléctrodo, menos afectados por condutividade iónica.
