Малый: in situ‑исследование поведения при зарядке и разрядке твёрдотельных литий‑серных батарей при высоких температурах с использованием ТЭМ
Дата публикации:
2023-08-22
В настоящее время в научной литературе ещё недостаточно изучены закономерности структурной эволюции сульфида лития в процессе работы литий‑серных (Li‑S) аккумуляторов. До сих пор остаётся предметом дискуссии, что именно — низкая электронная или низкая ионная проводимость лития — препятствует разложению сульфида лития во время зарядки. Кроме того, механизмы разложения сульфида лития пока не ясны.
В настоящее время в научной среде ещё недостаточно изучены закономерности структурной эволюции сульфида лития в ходе работы литий‑серных (Li‑S) аккумуляторов. До сих пор остаётся предметом дискуссии, что именно — низкая электронная или низкая ионная проводимость лития — препятствует разложению сульфида лития во время зарядки. Кроме того, механизмы разложения сульфида лития пока не ясны.
В последнее время исследовательские группы Хуан Цзяньюя, Тан Юнфу и Чжана Лицяна из Яньшаньского университета, столкнувшись с вышеуказанными трудностями, совместно… Пико Фемто ® В рамках исследования в режиме in situ с использованием образцового стержня MST, работающего в нескольких полях, была проведена экспериментальная оценка выделения и разложения сульфида лития при высоких температурах. Результаты показали, что по мере протекания процесса литирования при комнатной температуре сульфид лития переходит из аморфного или нанокристаллического состояния в поликристаллическое; при повышенных температурах его выделение происходит более полно, чем при комнатной температуре. Кроме того, было установлено, что диффузия литиевых ионов в твердофазных литиевых батареях обратима. Данная работа представила новый подход к in situ‑наблюдению за процессами литирования в литий‑серных батареях при высоких температурах. Соответствующие результаты опубликованы в журнале Small под названием «In Situ TEM‑наблюдения за разрядом/зарядом твердофазных литий‑серных батарей при высоких температурах». DOI: 10.1002/smll.202001899
Рис. Экспериментальный метод
Создание экспериментальной платформы: данный литий‑серный нанобатарейный элемент состоит из S@CNT‑нанокатода и анода из литиевого металла. S@CNT прикреплен к заострённому плоскому алюминиевому стержню, а на другой его конец нанесён металлический литий. Алюминиевый стержень установлен в… Пико Фемто ® Трёхмерный манипулятор‑конец зонда для проведения многофакторных экспериментов in situ MST позволяет с помощью механического перемещения точно контактировать с нагревательной зоной на MEMS‑нагревательном чипе, тем самым обеспечивая сборку всей нанобатареи. В ходе эксперимента механический манипулятор, нанобатарея и MEMS‑чип образуют замкнутую цепь, что позволяет проводить исследования зарядки и разрядки батареи непосредственно в её рабочем состоянии. Кроме того, MEMS‑чип может осуществлять высокотемпературный нагрев батареи, что даёт возможность изучать её поведение при зарядке и разрядке в условиях повышенных температур.
Рис. Наблюдение процессов заряда‑разряда в режиме in situ с помощью ТЭМ
Рис. Исследование процессов заряда–разряда в режиме in situ при различных температурах с использованием ТЭМ
Рис. Теоретическая модель
Рис. Вставка образца в режиме in situ, использовавшаяся в эксперименте
Связанные новости
Свяжитесь с нами
Телефон:15756003283
Электронная почта:support@zeptools.com
Адрес: провинция Аньхой, город Тунлинь, Электронный парк предпринимательства «Дунши», д. 15