एक लिथियम आयन बैटरी मुख्य रूप से एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड, और एक इलेक्ट्रोलाइट समाधान, एक विभाजक और अन्य घटकों, सकारात्मक इलेक्ट्रोड नकारात्मक इलेक्ट्रोड भ्रंश में एम्बेडेड से लिथियम आयनों चार्ज करने की प्रक्रिया में शामिल हैं, प्रवाह प्रक्रिया एकदम सामने है। आदर्श रूप में इसे चार्ज करने के दौरान सकारात्मक इलेक्ट्रोड से से आ रही किया जाना चाहिए ली +, निर्वहन के दौरान सकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए सभी वापसी, और समान रूप से इंटरफेसियल ध्रुवीकरण ओर प्रतिक्रियाओं और तरह की वजह से समस्याओं के बीच सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री में एम्बेडेड। हालाँकि, व्यवहार में, न केवल सकारात्मक इलेक्ट्रोड ली + वापस के सभी करते हैं, यहां तक कि ली + समान रूप से सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री नहीं कर सकते में एम्बेड। lithiated कैथोड सामग्री (सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री ली + प्रविष्टि और निकासी की प्रक्रिया क्रिस्टल जालक कारण होगा है सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के कणों के असमान वितरण के भीतर असमान तनाव को बढ़ावा मिलेगा सामग्री की मात्रा में विस्तार और संकुचन कारण परिवर्तन), एक दरार माध्यमिक कणों के भीतरी इलाकों में उत्पन्न होता है, इलेक्ट्रोलाइट नीचे एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री त्वरित गिरावट में भीतरी सामग्री परिणाम के कटाव के कारण।
लिथियम विविधता के लिए कैथोड सामग्री अपरिहार्य है, लेकिन कैसे विश्लेषण करने के लिए और महत्वपूर्ण बन गया पता लगाने, ली प्रकाश तत्वों के अंतर्गत आता है, ईडीएस पारंपरिक उपकरण, ली तत्वों के वितरण का विश्लेषण नहीं कर सकते हैं क्रम में इस समस्या को हल करने के लिए, लोगों को पहली न्यूट्रॉन का उपयोग करके देखें ली मोड एक लिथियम आयन बैटरी, न्यूट्रॉन की एक छोटी मात्रा के भीतर वितरित, और न लगाए गए विवर्तित का पता लगाने और इस प्रकार एक मजबूत मर्मज्ञ शक्ति है, आसानी से लिथियम आयन बैटरी के खोल के माध्यम से पारित कर सकते हैं, और ली और इस तरह के एच के रूप में प्रकाश तत्वों और न्यूट्रॉन जन के पास है, और इसलिए अधिक न्यूट्रॉन, न्यूट्रॉन विवर्तन और के साथ बातचीत करने के लिए प्रवण इसलिए बैटरी और ली वितरण प्रोफ़ाइल के एक इलेक्ट्रोलाइट समाधान, बहुत ही संवेदनशील है रासायनिक ऊर्जा भंडारण हेल्महोल्ट्ज़ जर्मन संस्थान (हियु) और प्रौद्योगिकी संस्थान, कार्लज़ूए लिथियम आयन बैटरी के विश्लेषण जब लिथियम आयन बैटरी के भीतरी इलाकों में ली के जीवन वितरण के अंत में ( "ली बैटरी उम्र बढ़ने लिथियम आयन बैटरी वितरण के अंदर पर प्रभाव") का उपयोग कर एक एमजे Mühlbauer एट अल न्यूट्रॉन विवर्तन अध्ययन बताते हैं कि जीवन की बस लिथियम आयन बैटरी सक्रिय ली अंदर अंत कम हो जाता है, और अधिक महत्वपूर्ण बात, ली की गतिविधि लिथियम आयन बैटरी के भीतरी इलाकों में शेष है अब भी maldistribution दिखाई दिया की तरह।
हालांकि, कम संकल्प न्यूट्रॉन विवर्तन, केवल वितरण की बैटरी ली एकरूपता के स्तर पर विश्लेषण किया जाता है, सकारात्मक इलेक्ट्रोड एक भी लिथियम आयन बैटरी कण वितरण एकरूपता के अंदर करने के लिए तनाव के इकठ्ठा होने से सामग्री। व्यक्तिगत कणों के विश्लेषण के लिए असमान वितरण की समस्या के अंदर ली, विस्कॉन्सिन रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी का Shuyu फेंग एट अल विश्वविद्यालय क्रम लिथियम में ली की प्रक्रिया में सामग्री के इन-सीटू अवलोकन एनसीएम वितरण को प्राप्त करने में पेश किया जाता है, Shuyu फेंग विशेष बटन कोशिका संरचना तैयार किए गए एक चार्जिंग वोल्टेज के विभिन्न रमन स्पेक्ट्रम ग्राफ को निम्नलिखित आंकड़े NMC532 सामग्री, आंकड़े से देखा जा सकता है संभावित NMC सामग्री के रूप में वृद्धि होगी (लिथियम de-बढ़ती) 595 / सेमी के पास A1g शिखर की तीव्रता कम हो फिर से लिथियम सकारात्मक इलेक्ट्रोड के साथ, A1g शिखर की तीव्रता और फिर से वापस उठाया है, इसलिए हम सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के अंदर का अनुमान चोटी की तीव्रता A1g ली एकाग्रता वितरण का उपयोग कर सकते हैं।
Shuyu फेंग विश्लेषण और गणना 3.88V, नकारात्मक इलेक्ट्रोड 540 / सेमी के अधिकांश क्षेत्रों में कणों की A1g चरम स्थिति पर एक # में संकेत एक भी NMC कणों के भीतर असमान की घटना है कि वहाँ अंजीर के उदाहरण कणों के लिए,। 1, और लेकिन 590 / सेमी नकारात्मक के शीर्ष पर क्षेत्र का संकेत है आंशिक क्षेत्र lags कि लिथियम intercalation प्रतिक्रिया। पाया विभिन्न कणों की तुलना में, वहाँ उदाहरण कणों के लिए # 1 और # 3 कण, के बीच एक बड़ा गैर एकरूपता तक पहुँचता है # 3 3.84V जब, कणों # 1 4.01V तक पहुँच गया है, दो कणों के बीच विभवान्तर 0.2V पहुँचता है, यह दर्शाता है कि कण के लिए लिथियम आयन कण के सकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच आंतरिक बैटरी, कण अंदर मौजूद क्षेत्रों के बीच नहीं बड़ा लिथियम हैं कणों के बीच वर्दी घटना लिथियम असमान भाग पैदा कर सकता है कणों अधिक शुल्क, कण संचय के अंदर लिथियम असमता कणों, आंतरिक तनाव का कारण बन सकता कण, जो सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री की लंबी अवधि के चक्र स्थिरता कर रहे हैं के खुर में जिसके परिणामस्वरूप नकारात्मक प्रभाव।
प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, लोगों को लेजर प्रेरित पृथक्करण का उपयोग कर जैसे जापान की सुसुमू Imashuku Tohoku विश्वविद्यालय (प्रथम लेखक, इसी लेखक), जो लेजर स्पेक्ट्रोस्कोपी का इस्तेमाल किया के रूप में अधिक से अधिक का वितरण, में लिथियम संसाधनों के लिए कैथोड सामग्री के माध्यम विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता (LIBS) तकनीक इलेक्ट्रोड LiCoO2 ली वितरण LIBS का काम कर चारों ओर सिद्धांत एक स्पंदित लेजर वाष्पीकृत नमूने का परीक्षण किया जा रहा है, वाष्पीकृत परमाणुओं उत्साहित और विज्ञप्ति फोटॉनों, इन परमाणुओं का पता लगाने के द्वारा उत्सर्जित हो जाएगा यदि LIBS एक हवाई वातावरण में पाया स्पेक्ट्रोस्कोपी मौलिक रचना और नमूना की सामग्री का विश्लेषण कर सकते हैं। सामान्य, के बाद से ली परमाणुओं के उत्सर्जन स्पेक्ट्रा एक मजबूत आत्म अवशोषण हो सकता है, इस प्रकार ली परमाणुओं के साथ ली परमाणुओं के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की तीव्रता का एक एकाग्रता में जिसके परिणामस्वरूप , आनुपातिक नहीं है तो lIBS विश्लेषण मूल रूप से गुणात्मक विश्लेषण का उपयोग कर, जिसमें इस समस्या का समाधान परीक्षण, कम दबाव आर्गन प्लाज्मा तापमान सुधार किया जा सकता लेजर पल्स पीढ़ी के लिए एक आर्गन वातावरण में प्रदर्शन libs है से पहले, जिससे उत्तेजित अवस्था में ली परमाणुओं की संख्या बढ़ती जा रही है, जिससे ली परमाणुओं के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की तीव्रता को बढ़ाने।
सुसुमू Imashuku परीक्षा प्रणाली में नीचे दिखाया गया परीक्षण में कार्यरत, लेजर स्रोत एक एन डी है: YAG, 532 एनएम के तरंग दैर्ध्य लेजर, नाड़ी समय 16-18ns, 20 एमजे, प्रणाली ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम विश्लेषक के दो सेट शामिल की एक नाड़ी ऊर्जा, जिसमें एक सेट तरंग दैर्ध्य (200-895nm) की एक विस्तृत श्रृंखला, ली का उत्सर्जन स्पेक्ट्रा, लघु (13.3 एनएम) के प्रति संवेदनशील एक और सेट इकट्ठा करने के लिए इस्तेमाल किया एकत्र कर सकते हैं, लघु तरंगदैर्ध्य संकेत इकट्ठा करने के लिए प्रयोग किया जाता है।
सुसुमू Imashuku पहले, ली / 0 के सह अनुपात, 0.01, 0.10, 0.30, 0.51, 0.62, 0.80 और मानक नमूना स्पेक्ट्रम 0.99 परीक्षण किया गया। बाद में विश्लेषण के लिए एक आधार रेखा के रूप में निम्न चित्र सकारात्मक इलेक्ट्रोड प्राप्त का उपयोग कर LCO LIBS के मात्रात्मक विश्लेषण से पता चलता ली / सह अनुपात प्रोफ़ाइल (चित्र 30 चक्र एक, छवि में ज। 50 चक्र के बाद के बाद), यह आंकड़ा से देखा जा सकता ली वितरण के 30 चक्र के बाद अपेक्षाकृत एक समान है, लेकिन 50 चक्र के बाद LCO सकारात्मक इलेक्ट्रोड के मध्यवर्ती स्थिति कम ली एकाग्रता, और उच्च बढ़त ली एकाग्रता, या यहाँ तक ली / सह अनुपात मामले (लाल डॉट्स) से अधिक है 1 ईडीएस विश्लेषण करके पाया है कि किनारे से कुछ की स्थिति में, LCO में सकारात्मक बढ़त स्थिति एफ और मौलिक पी की उच्च सांद्रता (एफ और पी आम इलेक्ट्रोलाइट अपघटन उत्पाद कर रहे हैं), तत्व सह एकाग्रता बढ़त के केंद्र स्थान से नीचे, इस वजह से है करने के लिए लेखकों का मानना है कार्यभार LCO सकारात्मक बढ़त की स्थिति, कुछ सह तत्व में जिसके परिणामस्वरूप विघटन हुआ, ली के किनारे स्थिति प्रमुख / सह अनुपात 1 से अधिक है।
अभ्यास ली प्रविष्टि और असमान कैथोड सामग्री की निकासी में एक सार्वभौमिक घटना है,, यहां तक कि आंतरिक इलेक्ट्रोड में, इस असमान घटना कण की प्रचलित आंतरिक है या तो कणों के भीतर या कणों के बीच लिथियम असमान आंतरिक तनाव, कणों का जमा हो सकता कणों और ली प्रविष्टि और निकासी इलेक्ट्रोड के अंदर असमान के बीच दरारें में जिसके परिणामस्वरूप इस तरह के आंशिक शुल्क-सक्रिय पदार्थ हुआ है, जो लिथियम आयन बैटरी का कारण बन सकता के रूप में समस्याओं में परिणाम कर सकते प्रतिवर्ती क्षमता जारी रखा गिरावट नीचे, इस प्रकार उपयुक्त साधनों और उपायों के माध्यम से इलेक्ट्रोड ली और सक्रिय सामग्री के बीच असमता का पता लगाता है गैर एकरूपता में सुधार करने के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
