¿Qué es la separación de fases en el electrodo positivo de las baterías de iones de litio de espinela de alto voltaje?

Representado por espinela, litio, níquel, ácido manganeso de ánodo de alto voltaje, las baterías de iones de litio tienen alta capacidad, bajo costo, pequeños peligros ambientales y seguridad de fuertes ventajas, como obtener el reconocimiento de la industria de baterías. Piense en términos de teoría básica, la comprensión profunda de la separación de fase sólida del electrodo para resolver fundamentalmente este material es de gran importancia para la estabilidad de los defectos intrínsecos. Desde un punto de vista práctico, la separación de fases en el comportamiento real del electrodo compuesto poroso y el efecto de tamaño del litio ácido de níquel y manganeso, la regulación y el control del emparejamiento de correlación de membranas de pasivación de superficie y cristal es la investigación fundamental y la aplicación práctica de combinar el método ideal. Sin embargo, la idea debe ser que se puedan lograr métodos de caracterización avanzados.

Grupo canadiense de almacenamiento de energía de fuente de luz Zhou Ji Gang Dr. Wang y Xiamen, línea de imágenes químicas están muy cerca del profesor asociado de tecnología y el profesor de la universidad industrial de Harbin Haitao Fang cooperación estrecha, innovadora con elemento y selectividad, estructura química y electrónica sensibilidad de transmisión X- microscopía de barrido de rayos (STXM) utilizada para estudiar el comportamiento de separación de fases en el electrodo poroso. Investigadores por primera vez por el ciclo de trabajo del electrodo compuesto complejo y después de un almacenamiento prolongado de una variedad de la correlación del fenómeno de separación de fases de visualización a nanoescala. Después de la separación de fases, el electrodo no es uniforme de lo previsto. Esto no es uniformidad y tamaño de espinela, estructura cristalina, pasivación superficial tiene una estrecha correlación.

El estudio encontró que por primera vez, tradicionalmente se pensaba que solo existe en la carga y descarga rápida de la separación de fases, no se puede lograr uniformidad bajo la condición de la respuesta aproximada de estado estacionario. Los hallazgos para comprender mejor el importante proceso de separación de fases de los electrodos son de gran importancia. Este método se puede extender a otro sistema de electrodos, utilizado para estudiar el mecanismo de reacción, el mecanismo de atenuación, etc.

La formación de imágenes de separación de fases es para el espectro de absorción de cada elemento de píxel utilizando una descomposición espectral monofásica del accesorio. El trabajo se basa en el análisis de componentes principales (PCA) para cada fase única (Ni4 correspondiente facies completamente cargada, Ni3 + + contraparte, Ni2 + fase de reducción corresponde a la fase de restauración completa) .Utilizando PCA puede evitar el error humano, introdujo el espectro estándar externo , así conseguir que la separación de fases de la imagen sea más precisa y fiable. La figura c es utilizar PCA para obtener tres tipos de espectros de absorción de Ni correspondientes, la altura de la inhomogeneidad de la separación de fases en la figura b, se puede ver que la separación de fases en el primer lugar en la dirección del espesor del electrodo es desigual. En segundo lugar, la separación de fases existe dentro de una sola partícula de electrodo. La distribución es diferente entre las diferentes partículas de los electrodos, y la morfología y el tamaño de las partículas influyen en la separación de fases.

El autor descubrió que la gran mayoría de la fase de restauración completa (Ni2 +) existe en la superficie de las partículas del electrodo, solo existen partículas de la fase de Ni2 + del electrodo completo, pero su espectro y forma es diferente en la fase de Ni2 + en la superficie del electrodo. partículas. El resultado indica que la superficie del Ni2 + debe tener un ánodo de alto voltaje durante el ciclo de carga y descarga de la capa de pasivación de la superficie generada. Descubrieron a través de una observación más detallada que las partículas más grandes pueden proteger bien la superficie de las partículas del electrodo de pasivación del electrodo dentro de la carga completa. Nuevamente, esta separación no es uniformidad se logra bajo la condición experimental de lento, por lo que el comportamiento termodinámico de la reacción debe ser a las propiedades intrínsecas de las partículas del electrodo, incluyendo defectos superficiales, segregación de elementos, etc. Trabajo relevante publicado en Chemical Communications.

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