Technique de diffraction (XRD) de rayons X est largement utilisé dans la recherche de la batterie au lithium-ion, la production et l'analyse de défaillance. À partir de matières premières minérales dans le matériau d'électrode, XRD est le matériau des moyens classiques d'analyse de phase qualitative et quantitative. Pour le matériau d'électrode négative de graphite, de la performance de la batterie est un paramètre important degré requis de graphitisation, caractérisé par le DRX; Pendant ce temps, l'analyse XRD de la mesure, l'orientation de l'électrode négative d'une production de la batterie au lithium-ion, la pièce polaire est procédé de compactage déterminée.
Bouton peut être directement étudier la structure des matériaux de batterie au lithium-ion CKS changement structurel pendant la charge et la décharge de matériau d'électrode négative et l'inversion de phase de charge-décharge des expériences de diffraction in situ. En outre, l'utilisation d'une poche situ XRD de rayonnement dur test de décharge de la batterie, de sorte que l'analyse de défaillance de la cellule complète.
Tout d'abord, L'analyse du degré de matériau d'électrode négative et de graphitisation gramme Capacité Estimation
matériau carbone est la meilleure batterie lithium-ion matériau d'électrode négative. Type de matériau en carbone détermine la batterie au lithium-ion d'intercalation du lithium, la tension, etc. réversibilité. G est un indicateur important de la capacité du matériau de carbone, mais le test est fait de la capacité de la batterie est généralement test gramme prend beaucoup de temps, la valeur du test de stabilité est relativement faible. Fait référence à un degré de graphitisation de la matière composite de cristaux de graphite contenant du carbone et de divers états de transition, la proportion de cristaux de graphite occupé. Avec théoriquement possible d'estimer le degré de graphitisation de la capacité de la matière gramme de carbone.
Silicon méthode standard de diffraction des rayons X est une méthode standard pour mesurer le degré de graphitisation
capacité spécifique de la batterie au lithium-ion, et une structure cristalline étroitement liée aux caractéristiques du cycle et la sécurité de la matière, la stabilité et les matériaux ternaires changement d'état à des températures différentes dans une structure de cycle électrochimique, de faciliter une meilleure compréhension trois élément matériel et le mécanisme de charge-décharge de procédés électrochimiques.
Appareil de diffraction des rayons X est conçu pour l'analyse de la structure cristalline du matériau ternaire matériau peut être obtenu et les paramètres de cellule d'ions brassage de raffinement de l'information, les aspects et les matériaux ternaires dopés et des matériaux dans le procédé de préparation d'un matériau ternaire aspects de propriétés thermiques in situ de haute température telles que l'utilisation plus large.
III. situ XRD La recherche à changement de phase à différentes tensions
In situ la technologie d'analyse XRD est un puissant outil de changement de phase positive et négative des changements importants. NCM expériences, nous avons utilisé comme matériau de cathode, du graphite comme matériau d'anode, fabriqué in-situ cellule de mesure de diffraction des rayons X, la cellule est progressivement charge de 3,0V à 4,5V, un balayage de tension à des intervalles. XRD mesure en utilisant MalvernPanalytical a produit des résultats de diffraction des rayons XPertPROX comme indiqué ci-dessous:
Comme on peut le voir sur la figure 2. La figure 3, avec l'augmentation de la tension de charge, le matériau d'électrode positive NCM (003) décalée vers l'angle inférieur pic commence, cette fois-ci (003) plan des augmentations de NCM, à savoir, l'axe c devient grand , la valeur la plus faible lorsque la tension atteint 4,0 V, puis avec une tension de décalage angulaire augmente ED supérieur; pic correspondante, les (110) augmente avec la tension est décalée à un angle élevé, sans rebond, d'indication (110 ) l'espacement est réduit, correspondent à l'axe a a été réduit. Lorsque la tension est supérieure à 4,4V, 003 pic fort devient faible, et commencer l'élargissement, la structure cristalline décrite à ce moment commence atomes sévèrement déformé dans la cellule unitaire ne sont pas bien structure ordonnée, atteint le matériau résistent à la limite de tension.
En outre, la stabilité structurelle de la matière pendant le chargement et le déchargement des propriétés électrochimiques de transformation et de phase, en particulier, présente une stabilité importante du cycle de l'impact. En analysant les changements dans les paramètres de cellules unitaires obtenues en charge la figure et le processus de décharge, afin d'évaluer le volume des matériaux de cathode de la pile à ions lithium en raison de différences de dilatation, prévoir des moyens viables pour l'analyse des données et la sécurité de la recherche de la batterie au lithium-ion, la sélection des matériaux.
IV. Défaillance des batteries d'analyse
Une batterie au lithium-ion pendant l'utilisation, souvent en raison de la surcharge, ce qui entraîne une usure rapide de la cellule sur-décharge, court-circuit, la température et d'autres raisons, ou l'échec même. Ainsi, par la technique de diffraction des rayons X pour chauffer l'analyse de défaillance de la batterie au lithium-ion, l'analyse XRD comme résidu de la combustion, la cause de l'échec initial déterminé.
Malvern PANalytical technologie unique de détection de rayons dur à haute performance (rendement de 100% du détecteur de groupement GaliplX3D) peut être la structure paquet souple COTS lithium et XRD lithium-situ charge sur l'utilisation d'Internet par diffraction des rayons dur Empyréen décharger diffraction, fournissant ainsi de nouveaux outils importants pour l'analyse non destructive de l'analyse de défaillance et le contrôle de procédé de l'ensemble de la structure cellulaire.
Je Batterie de téléphone phone4s charge et de décharge des résultats de diffraction des rayons dur in situ (4 cycles) 3.2-4.2V, 165 mesures, un total de 14 heures
cinquième, épilogue
technique XRD en termes de positif de la batterie au lithium-ion et les matériaux d'électrode négative et des changements structurels lors de la conversion de phase thermique et une charge de la batterie au lithium-ion et l'analyse de défaillance de décharge a été largement appliqué. Calculé par XRD degré différent de graphitisation de la matière de graphite, pour estimer la capacité de g. Situ étudie XRD transition de phase NCM à des tensions différentes et une évaluation de la sécurité des différents matériaux de cathode en fonction des paramètres de maille. Pendant ce temps, l'analyse XRD de combustion à partir du résidu, la collecte de la simulation, la panne est due à une surcharge de la détermination préliminaire, une décharge excessive ou une surchauffe, court-circuit causé par les facteurs.
Si vous voulez comprendre les applications DRX dans les batteries au lithium-ion, puis écouter de la souhaiteront peut-être interpréter des experts de produits Malvern DRX.
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