Top 4 teknologi pengujian bahan bakar lithium-ion

Baterai lithium digunakake akeh ing produk elektronik lan mobil minangka sumber energi anyar. Ing taun-taun pungkasan, negara iki kanthi entheng nyengkuyung industri energi anyar, lan akeh perusahaan lan lembaga penelitian lan domestik lan manca wis nambah input lan terus nyinaoni bahan-bahan anyar kanggo ningkatake macem-macem aspek kinerja baterei lithium. Bahan lithium-ion lan sel-sel lengkap, sèl setengah, lan baterei sing gegandhengan bakal ngalami saperangan tes sadurunge ditindakake. Iki minangka ringkesan saka sawetara cara uji umum kanggo bahan lithium-ion. Pengamatan struktural sing paling intuisi: mikroskop elektron (SEM) lan microscopy elektron transmisi (TEM) Mikroskop elektron scanning (SEM) Amarga ukuran observasi materi baterei ana ing mikroskop optik biasa ora bisa nyukupi syarat observasi, lan microscope elektron sing luwih dhuwur asring digunakake kanggo mirsani material baterei. Mikroskop elektron sing nyawiji (SEM) minangka biologi sel sing relatif modern alat panelitèn sing diciptakake taun 1965. Utamane nggunakake imaging sinyal elektron sekunder kanggo mirsani morfologi permukaan sampel, yaiku kanthi nggunakake sinar elektron sing sempit kanggo ngetokake sampel, liwat beam elektron lan Interaksi sampel ngasilake macem-macem efek, sing utamané minangka emisi elektron sekunder saka sampel. Mikroskop elektron bisa nyilikake ukuran partikel lan uniformitas bahan lithium-ion, uga morfologi khusus nanomaterials. Malah kanthi ngati-ati deformasi materi sajrone siklus, kita bisa ngadili apa kemampuan siklus sing cocog apik utawa ala. Minangka ditampilake ing Figure 1b, serat titanium dioksida duwe struktur jaringan khusus sing nyedhiyakake kinerja elektrokimia sing apik. 1: (a) Mikroskop elektron scanning (SEM) skematis struktural; (b) Foto sing diduweni dening SEM testing (TiO2 nanowires) 1.1 SEM pemindaian prinsip mikroskop elektron: Minangka ditampilake ing Gambar 1a, SEM yaiku panggunaan bombardment balok elektron saka permukaan sampel, nyebabake elektron sekunder kayata emisi sinyal, panggunaan utama SE lan amplifikasi, transmisi informasi sing digawa SE, titik-by-point imaging ing seri wektu, pencitraan ing tabung.1.2 Fitur microscope elektron pemindai: (1) Gambar stereoskopik sing kuat lan kekandelan sing bisa ditemtokake (2) Penyambangan sampel sederhana lan luwih gedhe sampel bisa diamati (3) Résolusi sing luwih dhuwur, 30 nganti 40Å (4) Pembesaran bisa kanthi terus-terusan variabel saka 4 nganti 150.000 (5) Bisa dilengkapi aksesoris kanggo analisis kuantitatif lan kualitatif mikro-area1.3 Observing objects: , granula, lan bahan akeh bisa diuji. Ora ana perawatan khusus sing dibutuhake kajaba sing dijaga garing sadurunge nguji. Utamane digunakake kanggo mirsani morfologi permukaan sampel, struktur permukaan pamisah, lan struktur lumahing njero lumen. Bisa sacara intuisi nggambarake ukuran lan distribusi ukuran partikel saka materi kasebut. Mikroskop elektron transmisi TEMPilih 2: (a) Skematis struktural saka mikroskop elektron transmisi TEM; (b) TEM test photo (Co3O4 nanosheet) 2.1 Prinsip: Serat elektron kedadean digunakake kanggo ngliwati sampel kanggo gawé sinyal elektronik sing nggawa salib bagean saka sampel. Iki banjur ditindakake ing piring neon nalika digedhèkaké kanthi lensa magnetik multi tingkat, lan gambar kabeh didegaké ing wektu sing padha.2.2 Fitur: (1) Sampel tipis, h <1000 Å (2) 2d planar gambar, Resolusi dhuwur, sing luwih apik tinimbang 2 Å (4) Persiapan sampel Komplek2.3 Observasi obyek: Bahan skala nano sing disebarake ing larutan kasebut kudu ditibakake ing bolong tembaga sadurunge digunakake, disiapake sadurunge lan tetep garing. Pengamatan utama yaiku ultrastruktur internal sampel. Mikroskop elektron transmisi resolusi dhuwur HRTEM bisa mirsani kisi-kisi sing sesuai lan bidang kristal saka materi kasebut. Minangka ditampilake ing Gambar 2b, ngetungake struktur planar 2D nduweni efek sing luwih apik, kanthi kualitas stereoskopik sing kurang apik kanggo SEM, nanging kanthi resolusi sing luwih dhuwur, bagean luwih subtle bisa diamati, lan HRTEM khusus bisa uga mirsani permukaan materi kristal lan kisi informasi.3. Tes kristal materi kristal: (XRD) Difraksi Teknologi X-Ray difraksi sinar-X (XRD). Liwat difraksi sinar-X saka materi, analisis pola difraksi, kanggo njupuk komposisi materi, atom internal utawa struktur molekuler utawa morfologi materi lan metode riset informasi liyane. Analisis difraksi sinar-X minangka cara utama kanggo nyinaoni struktur fasa lan kristal saka sawijining zat. Nalika zat (kristal utawa non-kristal) diselidiki ing analisis difraksi, zat kasebut disinari karo sinar-X kanggo ngasilake derajat difraksi sing beda. Komposisi, wangun kristal, ikatan intramolekul, konfigurasi molekuler, lan konformasi nemtokake produksi zat kasebut. Pola difraksi unik. Cara difraksi sinar-X nduweni kaluwihan ora bakal ngrusak sampel, ora ana polusi, kanthi cepet, akurasi ukuran dhuwur, lan akeh informasi babagan integritas kristal. Mulane, analisis difraksi sinar-X minangka metode ilmiah modern kanggo analisis struktur lan komposisi materi sing wis akeh digunakake ing riset lan produksi macem-macem disiplin. Gambar 3: (a) Spektrum XRD materi lithium-ion; (b) Struktur asas diffractometer sinar X3 Prinsip XRD: Nalika difraksi sinar-X diproyeksikan dadi kristal minangka gelombang elektromagnetik, bakal kasebar ing atom-atom ing kristal. Gelombang sing pecah diluncurake saka pusat atom. Gelombang sing kasebar saka tengah saben atom nyatakake gelombang spherical sumber. Amarga atom-atom kasebut diatur sacara periodik ing kristal, ana hubungan fasa sing tetep ing antarane gelombang-gelombang bunderan sing kasebar, sing bakal nimbulaké gelombang-gelombang bola ing sawetara arah scattering kanggo nguatake siji-sijine lan mbatalake saben arah ing sawetara arah, nyebabake fenomena difraksi. Penataan atom ing saben kristal unik, saingga pola difraksi sing gegandhengan unik, mirip karo sidik jari manungsa, supaya analisis tahap bisa dilakokake. Antarane, distribusi garis difraksi ing pola difraksi ditemtokake dening ukuran, wujud, lan orientasi saka sel unit. Intensitas garis difraksi ditemtokake dening jinis atom lan posisi ing sel unit. Kanthi nggunakake persamaan Bragg: 2dsinθ = nλ, kita bisa ngasilake sinar-X sinambungan material sing beda kanthi nggunakake target tetep kanggo ngasilake sinyal khusus ing θ-angles khusus, yaiku puncak karakter sing ditandhani ing kertu PDF.3.2 Fitur tes XRD: Difraksiometer XRD nduweni penerapan sudhut lan biasane digunakake kanggo ngukur bahan wol bahan baku, monocrystalline utawa polikristalin, lan nduweni kaluwihan deteksi kanthi cepet, operasi prasaja, lan pangolahan data sing trep. Punika produk nurani standar. Ora mung bisa digunakake kanggo ndeteksi bahan lithium, bahan kristal sing paling akeh bisa nggunakake XRD kanggo nguji bentuk kristal tartamtu. Gambar 3a nuduhake spektrum XRD sing cocog karo materi lithium-ion Co3O4. Informasi kristal materi kasebut dicantumake ing gambar miturut kertu PDF sing gegandhengan. Puncak crystallization of block material ireng sing cocog ing gambar iki sempit lan jelas banget, nuduhake yen kristalinitasnya apik banget.3.3 Uji coba dan persyaratan persiapan sampel: Sampel bubuk atau sampel datar dengan permukaan halus. Sampel bubuk mbutuhake penggilingan, permukaan sampel bakal diukur, ngurangi efek stres saka sampel sing diukur. Karakteristik elektrokimia (CV) Voltammetry lan Cyclic Charge siklis lan bahan baterei DischargeLithium duweni macem-macem elektrokimia, sahingga tes elektrokimia sing cocog penting. Test CV: Cara riset elektrokimia sing umum dipigunakaké. Metode iki ngontrol potensial elektro kanthi tingkat sing beda-beda lan mindai kaping pindho kanthi pingpong segi telu utawa luwih saka wektu. Range sing potensial yaiku kanggo ngasilake reaksi abang lan reaksi oksidasi ing elektroda lan ngrekam kurva potensial saiki. Miturut wangun kurva, tingkat reversibility reaksi elektroda, kamungkinan adsorpsi saka wates antara lan fase utawa pembentukan fase anyar, lan sifat reaksi kimia kopling bisa diadili. Umumé digunakake kanggo ngukur paramèter reaksi elektroda, nemtokake langkah-langkah kontrol lan mekanisme reaksi, lan mirsani réaksi apa sing bisa kedadeyan ing kabeh potensial pemindai potensial, lan cara sing alami. Kanggo sistem elektrokimia sing anyar, metode sing disenengi yaiku arang voltammetry siklik, sing bisa kasebut minangka "spektroskopi elektrokimia." Saliyane nggunakake elektroda merkuri, metode iki uga bisa nggunakake platinum, emas, karbon kaca, mikroelekrodes serat karbon, lan elektroda modifikasi kimia. Voltammetry cyclic minangka cara elektrokimia sing migunani kanggo nyinaoni sifat, mekanisme, lan parameter kinetis saka proses elektroda. Kanggo sistem elektrokimia sing anyar, metode sing disenengi babagan arupa voltmeter cyclic. Amarga akeh faktor sing kena pengaruh, cara iki umume digunakake kanggo analisis kualitatif lan jarang digunakake kanggo analisis kuantitatif. Tèks 4: (a) Gambar siklus CV saka elektroda sing bisa dibatalaké; (b) Siklus panyimpenan siklus saiki sing ngeculake lan ngeculake test batereiConstant Current Cycling Charging and Discharging Test: Sawise baterei lithium dikumpukake dadi baterei sing cocog, muatan lan ngecake kudu nguji kinerja siklus. Prosès pangisian daya sing kerep dipigunakaké kerep nggunakake metode, discharges lan muatan galvanostatik ing watesan saiki, watesan voltase utawa kondisi kapasitas khusus, lan nguji siklus. Ana rong jinis testers sing umum digunakake ing laboratorium: Wuhan Blue Power lan Shenzhen Xinwei. Sawise ngatur program prasaja, kinerja siklus baterei bisa dites. Gambar 4b minangka diagram siklus saka klompok baterei baterei lithium. Kita bisa ndeleng manawa bahan akeh ireng bisa disebarake kanggo 60 bunderan, lan material NS abang bisa disebarake liwat 150 bunderan. Ringkesan: Ana akeh teknik test kanggo bahan baterei lithium. Sing paling umum yaiku SEM, TEM, XRD, CV lan tes siklus kasebut. Ana uga spektroskopi Raman, spektroskopi infra merah (FTIR), spektroskopi fotoelektron X-ray (XPS), lan analisis spektrum energi (EDS) lampiran mikroskop elektron, spektroskopi rugi elektron (EELS) kanggo nemtokake ukuran partikel lan porositas. Tingkat test area permukaan BET. Malah, difraksi neutron lan spektroskopi serapan (XAFS) bisa digunakake ing sawetara kasus. Ing 30 taun kepungkur, industri baterai lithium wis berkembang kanthi cepet lan mboko sithik diganti bahan bakar tradisional kayadene batubara lan petroleum kanggo digunakake ing peralatan listrik lan otomotif liyane. Metode karakterisasi lan deteksi sing dikembangake bebarengan karo piranti kasebut uga terus ningkatake lan ningkatake kemajuan ing bidang baterei lithium.
Sumber: Meeyou Carbide