- خانه
- >
اخبار
در زمینه تحقیق و توسعه باتری‌های لیتیوم-یونی، درک تغییرات پویا در ریزساختار مواد الکترود در طول فرآیندهای شارژ و دشارژ بسیار مهم است. روش‌های سنتی تشخیص آفلاین نمی‌توانند این تغییرات را در زمان واقعی ثبت کنند، در حالی که ظهور تکنیک‌های توصیف درجا، ابزاری قدرتمند را در اختیار محققان قرار می‌دهد. شرکت فناوری داندونگ تونگدا با بهره‌گیری از تخصص خود در فناوری پراش اشعه ایکس (پراش اشعه ایکس (XRD))، یک وسیله جانبی باتری درجا برای تحقیقات باتری توسعه داده است که دریچه‌ای کارآمد برای بررسی فرآیندهای واکنش درون "جعبه سیاه" باتری‌ها ارائه می‌دهد. اصل فنی: پایش پویای تغییرات در مقیاس میکرو در مواد باتری هدف اصلی طراحی این وسیله جانبی باتری که در ابتدا توسط داندونگ تونگدا ساخته شده بود، امکان نظارت بر تکامل ساختار کریستالی مواد الکترود با استفاده از فناوری پراش اشعه ایکس (پراش اشعه ایکس (XRD)) در زمان کارکرد عادی باتری (در حین شارژ و دشارژ) در زمان واقعی است. این وسیله جانبی معمولاً باید با یک سیستم تست الکتروشیمیایی (مانند سیستم تست باتری زمین) و یک پراش‌سنج اشعه ایکس (مانند مدل تی دی-3500 شرکت تونگدا فناوری) به صورت هم‌افزایی کار کند. این وسیله یک محفظه باتری تخصصی تشکیل می‌دهد که به اشعه ایکس اجازه می‌دهد در حین کار به مواد الکترود باتری نفوذ کرده و آنها را بررسی کند. نکته کلیدی در طراحی مواد پنجره (مانند پنجره‌های بریلیوم) با نرخ جذب اشعه ایکس بسیار پایین روی اجزای باتری است که تابش و انتشار مؤثر اشعه ایکس را تضمین می‌کند. همزمان، این وسیله جانبی، الکترودها، عایق‌ها و اجزای آب‌بندی لازم را برای اطمینان از واکنش‌های الکتروشیمیایی طبیعی و حفظ آب‌بندی عالی در حین آزمایش، ادغام می‌کند. عملکردهای کلیدی و ارزش کاربردی ارزش این وسیله جانبی باتری درجا در توانایی آن در کمک به محققان برای مشاهده شهودی و پویای مجموعه‌ای از تغییرات میکروسکوپی در مواد الکترود در طول فرآیندهای شارژ و دشارژ باتری نهفته است: مشاهده‌ی فرآیندهای گذار فاز در زمان واقعی: بسیاری از مواد الکترود در طول ورود و خروج یون لیتیوم، دچار گذار فاز می‌شوند. پراش اشعه ایکس (XRD) درجا می‌تواند تشکیل، ناپدید شدن و تبدیل این فازها را در زمان واقعی ثبت کند، که برای درک مکانیسم‌های واکنش باتری بسیار مهم است. نظارت بر تغییرات پارامترهای شبکه: با ردیابی دقیق تغییرات در پیک‌های پراش پراش اشعه ایکس (XRD)، می‌توان تغییرات ظریف در پارامترهای شبکه را محاسبه کرد که نشان‌دهنده انبساط و انقباض شبکه است. این امر ارتباط نزدیکی با معیارهای عملکرد باتری مانند پلتفرم‌های ولتاژ و طول عمر چرخه دارد. آشکار کردن مکانیسم‌های کاهش ظرفیت: کاهش ظرفیت در طول چرخه باتری اغلب به تخریب ساختاری مواد الکترود، واکنش‌های جانبی و سایر عوامل مربوط می‌شود. پایش درجا می‌تواند تخریب عملکرد الکتروشیمیایی را با تغییرات ساختاری مرتبط کند و بینش‌های مستقیمی برای بهبود مواد باتری و بهینه‌سازی طراحی ارائه دهد. تسریع توسعه مواد جدید: برای ارزیابی مواد الکترود جدید، فناوری پراش اشعه ایکس (XRD) درجا می‌تواند به سرعت اطلاعات کلیدی در مورد پایداری ساختاری و مسیرهای واکنش ارائه دهد و روند تحقیق و توسعه را سرعت بخشد.
لوازم جانبی باتری در اصل دستگاه‌های آزمایشگاهی هستند که به طور خاص برای آزمایش الکتروشیمیایی طراحی شده‌اند و عمدتاً برای توصیف درجا مواد باتری در طول فرآیندهای شارژ و دشارژ، که معمولاً در پراش اشعه ایکس (پراش اشعه ایکس (XRD)) یافت می‌شود، استفاده می‌شوند. 1. توابع اصلی و سناریوهای کاربردی لوازم جانبی باتری اصلی (1) در ابتدا آزمایش: نظارت بر تغییرات ساختار فاز مواد (مانند ساختار کریستالی و گذار فاز) در زمان واقعی در طول شارژ و دشارژ باتری می‌تواند از آلودگی نمونه یا تغییرات حالت ناشی از جداسازی باتری جلوگیری کند. از چندین سیستم الکتروشیمیایی، از جمله کامپوزیت‌های حاوی کربن، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، جاسازی فلزی و غیره پشتیبانی می‌کند. (2) سازگاری چندوجهی: پراش اشعه ایکس (پراش اشعه ایکس (XRD)): برای تجزیه و تحلیل تکامل ساختاری مواد الکترود مثبت/منفی در طول فرآیندهای شارژ و دشارژ استفاده می‌شود. ۲. ترکیب ساختاری و مشخصات فنی لوازم جانبی باتری اصلی (1) اجزای کلیدی: پوشش عایق پایینی: معمولاً از جنس سرامیک آلومینا یا پلی تترافلوئورواتیلن ساخته شده و حاوی کانال‌های جریان مایع خنک‌کننده یا خطوط لوله نصب سیم مقاومت است که برای کنترل دما استفاده می‌شود. پوشش رسانای بالایی: توسط پیچ و مهره به پوشش عایق پایینی متصل شده و یک فضای بسته تشکیل می‌دهد، با یک پنجره بریلیوم (قطر ۱۵ میلی‌متر، ضخامت ۰.۱ میلی‌متر) در بالا برای انتقال اشعه ایکس. سیستم الکترود: در اصل لوازم جانبی باتری شامل یک الکترود پایینی (با یک ستون نگهدارنده) و یک فنر پروانه‌ای است که از طریق تثبیت فشاری به صورت الکتریکی به هم متصل شده‌اند و فرآیند مونتاژ را ساده می‌کنند. (2) نوآوری تکنولوژیکی: طراحی رسمی: در مقایسه با روش معکوس سنتی، ساختار رسمی نیازی به مونتاژ معکوس ندارد، که کار با آن را در جعبه داشبورد آسان می‌کند و از صافی پنجره بریلیم و دیافراگم اطمینان حاصل می‌کند. آب‌بندی و کنترل دما: لوله گردش مایع خنک‌کننده یکپارچه و دستگاه گرمایش سیم مقاومتی، مناسب برای محدوده دمایی -۴۰۰ ℃ تا ۴۰۰ ℃. ۳. مزایای فنی لوازم جانبی باتری اصلی (1) عملیات ساده شده: مراحل مونتاژ را کاهش دهید، زمان کار در داخل جعبه‌های داشبورد را کم کنید و راندمان را بهبود بخشید. فنر پروانه‌ای، الکترود را بدون نیاز به چرخش و سفت شدن، ثابت می‌کند و از تداخل با ساختار شبیه‌سازی شده باتری جلوگیری می‌کند. (2) بهبود عملکرد: عبور بالای اشعه ایکس (بیش از ۹۰٪) از پنجره‌های بریلیوم، قدرت سیگنال تشخیص را تضمین می‌کند. جایگاه نمونه چندمنظوره از تعویض خودکار نمونه پشتیبانی می‌کند و برای آزمایش با توان عملیاتی بالا مناسب است. به طور کلی، لوازم جانبی باتری اولیه ابزارهای مهمی برای تحقیقات الکتروشیمیایی هستند، زیرا طراحی آنها فرآیند مونتاژ ساختارهای شبیه‌سازی باتری سنتی را بهینه می‌کند و قابلیت اطمینان و کاربرد آزمایش اولیه را افزایش می‌دهد.