مقدمة

حيود الأشعة السينية ( XRD ) هو أداة هامة لدراسة الخصائص الهيكلية المواد الكهربائي . وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تستخدم أيضا في دراسة التفاعلات الكيميائية من حيث المبدأ . في نظام الكهروكيميائية ، XRD تم تطبيقها على دراسة جديدة قابلة للشحن والتفريغ بطارية ليثيوم أيون المواد الكهربائي . في الموقع XRD القياسات التي أجريت على المواد أثناء الشحن والتفريغ ، آلية التفاعل الكهروكيميائية يمكن استخلاصه من خلال تغيير ذروة الحيود الموقف .

حيود الأشعة السينية ( XRD ) هو نوع من الكريستال ، الكريستال عيب ومحتوى مختلف المراحل الهيكلية من خلال تحليل حيود الأشعة السينية في العينة . من أجل تحديد التغيرات في المواد الكهربائي في عملية الشحن والتفريغ ، في الموقع XRD يمكن استخدامها لمراقبة المواد الكهربائي في الوقت الحقيقي ، وبالتالي فإن المنتجات الوسيطة التي تم إنشاؤها في عملية رد فعل الكهروكيميائية يمكن استخلاصه .

الشكل 1 ( أ ) رسم خريطة الموقع تصميم البطارية ؛ ( ب ) رسم تخطيطي في الموقع XRD لأربع آليات تفاعل نموذجية للبطاريات :

مرحلة واحدة رد فعل ، رد فعل مرحلة التحول ، والسبك فعل ، رد فعل التحول [1]M. T. Xia, T. T. Liu, N. Peng, R. T. Zheng, X. Cheng, Small Methods 2019, 1900119, 3.

مزايا الموقع كسرد

مقارنة مع غير الموقع XRD ، مزايا الموقع XRD هي كما يلي :

1 ، في الموقع XRD يمكن الحصول على معلومات في الوقت الحقيقي تغيير هيكل في عملية رد فعل المواد ، والتي يمكن أن نفهم تماما رد فعل المواد في عملية الشحن والتفريغ ، ولها أيضا أهمية كبيرة في توجيه كيفية تحسين المواد .

وبالإضافة إلى ذلك ، إذا كان اختبار المواد الحساسة إلى الهواء ، ثم يجب أن تكون المواد التي تم اختبارها في جهاز عزل الهواء للكشف عن الحالة الفعلية من المواد .

2 ، في الموقع اختبار XRD يمكن الحصول على كمية كبيرة من المعلومات المقارنة في وقت قصير ، لأن العملية برمتها من الاختبار في الموقع هو نفس المواد في نفس الموقف من الاختبار ، وبالتالي فإن المعلومات التي تم الحصول عليها ( سواء كانت خلية المعلمات أو ذروة القوة ، أو غيرها من المعلمات ) هي قابلة للمقارنة نسبيا .

3 ، غير الموقع XRD الحصول على معلومات أقل قابلية للمقارنة نسبيا ، وارتفاع متطلبات التشغيل في عملية الاختبار ، على سبيل المثال ، إذا كان القطب قطعة في طيات الدولة بعد التفكيك والغسيل ، مما يؤدي إلى ارتفاع وانخفاض سطح اختبار المواد ، وقياس XRD قمة التحول ، المقابلة صقل المعلمات الخلية سوف تتغير . ومع ذلك ، فإن نوعية وتوزيع مختلف المواد الفعالة يجب أن تكون مختلفة ، مما يؤدي إلى سوء المقارنة بين مختلف الدول .

حالة الطلب

( 1 ) عينات / إعداد العينات

في هذه التجربة ، في الموقع XRD اختبار البطارية التي تم تجميعها من قبل مجموعة من المواد الكهربائي في مدرسة واحدة نفذت باستخدام منضدية حيود الأشعة السينية من قبل شركة سوتشو langsheng العلمية الصك ، المحدودة .

الشكل 2 - أ - ج ) في الموقع تجميع البطارية ؛ د ) في الموقع اختبار البطارية تركيب الرسم البياني

الشكل 4 - حالة الموقع كسرد اختبار باستخدام وصلة

اختبار وتحليل

في الموقع XRD ضروري للكشف عن آلية التفاعل الكهروكيميائية في دراسة interlaminar الجرافيت مركب مواد القطب السالب لبطاريات ليثيوم أيون .

هيكل المعلومات من الجرافيت interlaminar المركبات يمكن تحديدها من خلال حيود الأشعة السينية التجارب . كما هو مبين في الشكل 5 ، المسافة بين طبقات من الجرافيت الأولية حوالي 0.335nm بواسطة قوة فان دير فال . مع إدخال الأنواع في طبقات الجرافيت ، الترتيب المكاني في الاتجاه الرأسي من قاعدة الطائرة تغيرت . في العام ، فإن النسبة بين عدد ذرات الكربون و عدد طبقات من إدراج الأنواع بأنها أمر ن من الجرافيت interlaminar المجمع . على هذا الأساس توجد علاقة كمية :

أنا(ج)= د(أ)+(ن-1)د0

الشكل 5 - رسم تخطيطي من الجرافيت مركب البينية

الشكل 66-الشكل 1 تهمة والتفريغ المنحنيات في الدائرة الأولى من أنود الجرافيت القطب السالب الكهروكيميائية مقحم

الشكل 7 - مؤسسة الخليج للاستثمار ، الذي يتكون من الجرافيت القطب الموجب من pf6-anionic الكهروكيميائية مقحم الجرافيت أثناء الشحن .

هناك ( 00n + 1 ) و ( 00n + 2 ) الاشتقاق القمم على اليسار واليمين من الجرافيت الأولية القمم .

الشكل 8 - في الموقع XRD الهجرة تراكب نمط عرض الكريستال العاشر في عملية شحن pf6-anionic الكهروكيميائية مقحم الجرافيت القطب السالب

الشكل 9 - الدائرة الأولى من تهمة والتفريغ المستمر الحالي منحنيات bf6-anionic الجرافيت القطب السالب

الشكل 10 - في الموقع XRD الهجرة تراكب الأطياف التي تم الحصول عليها من الكريستال العاشر في عملية الشحن والتفريغ من رباعي فلوروبورات bf4-anionic مقحم الجرافيت القطب السالب

( 3 ) النتائج والمناقشات

1 ، لي / الجرافيت القطب الكهربائي نصف تيار مستمر يستخدم عادة لوصف الخصائص الكهروكيميائية الأولية من المواد الكاثود ، كما هو مبين في الشكل 6 ، pf6-anionic الكهروكيميائية الجرافيت القطب السالب من أول حلقة من تهمة والتفريغ منحنى ثابت الحالية ، أول حلقة من تهمة قدرة محددة 143mah / ز ، أول حلقة من التفريغ قدرة محددة 92mah / ز . وبالإضافة إلى ذلك ، العديد من المنصات التي تظهر في منحنى الشحن والتفريغ-عملية الدخول بين طبقات الجرافيت تتم في " خطوة " القسم .

2 ، من خلال اختبار حيود الأشعة السينية من الجرافيت القطب الكهربائي ، يمكننا الحصول على بعض ( 001 ) الحيود ذروة كثافة وموقف من الجرافيت مركب .

PF6 أثناء الشحن-كما هو مبين في الشكل 7 ، أنود الكهروكيميائية الجرافيت مقحم الجرافيت مقحم مجمع مؤسسة الخليج للاستثمار يتكون من ( 00n + 1 ) و ( 00n + 2 ) الحيود القمم على اليسار واليمين من الجرافيت الأولية القمم .

إن bf4-anionic الجرافيت القطب السالب مع tetrafluoroborate solvated Cyclobutylsulfone SL جزيء في عملية الشحن والتفريغ هو مبين في الشكل 10 على شكل الجرافيت إدراج مجمع مؤسسة الخليج للاستثمار ، و ( 00n + 1 ) و ( 00n + 2 ) قمم الحيود التي تشكل مؤسسة الخليج للاستثمار هي على اليسار واليمين .

3 ، الشكل 8 ، 10 يوضح وظيفة الهجرة تراكب الأطلس في كريستال اكس مراقبة وتحليل البرمجيات التي هي مطابقة مع موجة الصوت حيود الأشعة السينية أداة في سوتشو . هذه الميزة يمكن أن تساعد المستخدمين على مقارنة العديد من البيانات التاريخية ، لا سيما في مرحلة التحول من الخريطة ، يمكن أن تكون بديهية جدا تعكس الاختلافات في الخريطة ، واضحة وضوح الشمس .