原位电池装置 返回列表页

总体背景：

作为新一代能源储存技术中有前景的候选者，锂离子电池（LIBs）已经迅速发展，广泛应用于传统的消费电子产品到大规模能源储存系统。由于在环境条件下的需求增加，如在寒冷的极地和炎热的干旱地区，电池可以在-30°C至100°C的宽温度范围内运行。然而，许多研究已经证明，温度对高温和低温下LIBs的影响会影响电化学性能。实际上，在电动汽车（EV）中，LIBs的工作温度范围为15°C至35°C。电池的电化学性能受到环境条件的影响。例如，在低温下，电解液的粘度增加会导致离子导电率迅速降低；而在高温下，阴极的电荷转移电阻增加。同时，电池中的聚合物材料，如粘结剂，在低温下会变得脆弱并丧失其原有的性能，从而降低了电化学性能。与条件相关的化学影响主要是由于电极材料的结构变化。近期有报道称，高工作温度会加速层状阴极材料中金属层间的溶解和氧的释放。此外，通过全场透射X射线装置可观察到低温下阴极发生的不可逆结构损坏。因此，尽管具有挑战性，但深入了解温度参数对LIBs内部电极结构的影响是非常重要的。

原位电池装置详情：

XRD原位电池装置（ ISXRD-LIB102 ）可以实现在锂电池的充放电过程中原位XRD测试，以观察充放电过程中电极材料所发生的结构和物相转变，精确揭示电池反应机理。窗片为高纯Be窗。

XRD原位锂电池装置可配置支撑架和Z轴位移台可适配赛默飞、布鲁克、理学、岛津等通用性X射线衍射仪。

主要特点：

Ø 原位测试锂电正常充放电过程中反射模式下X射线衍射谱数据；

Ø X射线的大探测角度：7°<2θ<164°；

Ø 主体材质选用316L不锈钢，耐腐蚀性强；

Ø 体积小巧，卡槽式结构匹配Z轴位移台，安装方便，高度可调；

Ø 可重复使用，倒置安装电极材料、电解液，装配方便，保证重复拆装后密封性能；

Ø 密封结构特殊设计，保证多次拆装的密封性；

Ø 装置整体拆卸、组装极为方便快捷，各个电池组件易于清洁，安装/拆卸过程简单。

原位电池XRD测试原理图：