В области исследований и разработок литий-ионных аккумуляторов понимание динамических изменений микроструктуры материалов электродов в процессе заряда и разряда имеет решающее значение. Традиционные методы офлайн-детектирования не позволяют регистрировать эти изменения в режиме реального времени, в то время как появление методов характеризации в место предоставляет исследователям мощный инструмент. Используя свой опыт в области рентгеновской дифракции (Рентгеновская дифракция), компания Даньдун Тонгда Технология Ко., ООО. разработала устройство для исследования аккумуляторов в место, предоставляющее эффективный способ изучения реакционных процессов внутри «черного ящика» аккумуляторов.
Технический принцип: динамический мониторинг микромасштабных изменений в материалах аккумулятора
Основная цель разработки оригинального аксессуара для аккумуляторов компании Даньдун Тонгда заключается в обеспечении возможности мониторинга в режиме реального времени изменения кристаллической структуры материалов электродов с использованием технологии рентгеновской дифракции (Рентгеновская дифракция) при нормальной работе аккумулятора (во время заряда и разряда).
Это устройство обычно должно работать совместно с системой электрохимического тестирования (например, системой тестирования аккумуляторов ЗЕМЛЯ) и рентгеновским дифрактометром (например, моделью ТД-3500 компании Тонгда Технологический). Оно образует специализированную камеру для аккумулятора, позволяющую рентгеновским лучам проникать в электродные материалы аккумулятора и исследовать их во время работы. Ключевым моментом является конструкция оконных материалов (например, бериллиевых окон) с чрезвычайно низким поглощением рентгеновского излучения компонентами аккумулятора, что обеспечивает эффективное падение и испускание рентгеновского излучения. Кроме того, устройство включает в себя необходимые электроды, изоляцию и герметизирующие компоненты для обеспечения нормального протекания электрохимических реакций и поддержания превосходной герметизации во время тестирования.
Ключевые функции и прикладная ценность
Ценность этого приспособления для исследования аккумуляторов в место заключается в его способности помогать исследователям интуитивно и динамично наблюдать ряд микроскопических изменений в материалах электродов во время процессов зарядки и разрядки аккумуляторов:
Наблюдение за фазовыми переходами в реальном времени: многие электродные материалы претерпевают фазовые переходы при интеркаляции и деинтеркаляции ионов лития. Рентгеновская дифракция в место позволяет регистрировать образование, исчезновение и трансформацию этих фаз в реальном времени, что критически важно для понимания механизмов реакций в аккумуляторе.
Мониторинг изменений параметров решетки: точно отслеживая смещения пиков рентгеновской дифракции, можно рассчитать незначительные изменения параметров решетки, отражающие её расширение и сжатие. Это тесно связано с показателями производительности аккумулятора, такими как номинальное напряжение и срок службы.
Выявление механизмов снижения ёмкости: снижение ёмкости во время циклирования аккумулятора часто связано со структурной деградацией материалов электродов, побочными реакциями и другими факторами. Мониторинг в место позволяет сопоставить ухудшение электрохимических характеристик со структурными изменениями, предоставляя непосредственную информацию для улучшения материалов аккумулятора и оптимизации его конструкции.
Ускорение разработки новых материалов: для оценки новых электродных материалов технология рентгеновской дифракции в место может быстро предоставить ключевую информацию о структурной стабильности и путях реакций, ускоряя процесс НИОКР.
