In-situ Rapid Swelling Screening-systeem voor op silicium gebaseerde anodebatterijmaterialen

In-situ Rapid Swelling Screening-systeem voor op silicium gebaseerde anodebatterijmaterialen

SPECIFICATIES

Verschillende modelparameters van de RSS-serie

Installatie Vereisten

1. Het belang van het meten van het uitzettingsgedrag van op silicium gebaseerde anode 

Vanwege zijn unieke voordelen, zoals een hoge specifieke capaciteit (4200 mAh/g) en rijke hulpbronnen, wordt verwacht dat silicium (Si) anode de grafietanode zal vervangen en het belangrijkste anodemateriaal zal worden voor de volgende generatie lithium-ionbatterijen (LIB's). De snelle achteruitgang van de capaciteit van siliciummaterialen tijdens het cyclische proces belemmert praktische toepassingen echter ernstig. Dit komt door de grote volume-expansie van siliciumanode van meer dan drie keer tijdens het intercalatieproces van lithium-ionen, die de oorspronkelijke vaste stof zullen vernietigen elektrolyt interfase (SEI) gevormd op het oppervlak van de siliciumanodes. Tijdens het fietsen van de LIB's wordt de SEI voortdurend vernietigd en geregenereerd, wat een grote hoeveelheid elektrolyt verbruikt en resulteert in een snelle achteruitgang van de capaciteit. Daarom,

Momenteel gebruiken onderzoekers vaak composiettechnologie (bijv. "bufferskelet") om de volume-uitbreiding van siliciummaterialen te compenseren. De gebruikelijke composietroutes omvatten silicium-koolstofcomposieten, silicium-polymeercomposieten, op silicium gebaseerde legeringscomposieten, enzovoort. Silicium-koolstofcomposieten zijn relatief eenvoudig en deze twee elementen kunnen ook nauw worden gecombineerd. Omdat het de hoge stabiliteit en geleidbaarheid van koolstofmaterialen combineert met de hoge specifieke capaciteit van silicium op materialen, kunnen de silicium-koolstofanodes niet alleen effectief de volume-uitbreiding binnen een controleerbaar bereik, maar ook verhoging van de energiedichtheid en levensduur van de LIB's. Het wordt dus beschouwd als de meest veelbelovende op silicium gebaseerde anode voor industrialisatie en heeft veel aandacht gekregen.

Het is vermeldenswaard dat hoewel de composiettechnologie de volume-uitbreiding van op silicium gebaseerde anode kan verlichten, het het expansieprobleem nog steeds niet fundamenteel kan oplossen. Met de toename van het siliciumgehalte in op silicium gebaseerde anode, wordt de volume-uitbreiding ook belangrijker. Daarom is het van groot belang voor het onderzoek naar en de productie van op silicium gebaseerde anodes als het volume-expansiegedrag van op silicium gebaseerde anodes snel kan worden geëvalueerd tijdens het laden en ontladen.

2. Traditionele testmethodes

3. Introductie van in-situ snelle zwellingsscreening voor op silicium gebaseerde anode

Producteigenschappen

In-situ karakterisering van de verandering van de uitzettingsdikte van het op silicium gebaseerde systeem.

Vierkanaals voor het gelijktijdig testen van meerdere cellen.

Geschikt voor cellen met verschillende structuren: model knoopcel, gestapelde cel en zakcel, enz.

Visuele bedieningsinterface, één klik om de gegevens te exporteren.

4. Toepassing

1. In-situ expansietest van model knoopcelbatterij:

Celparameters: Coin Full-knoopcel (NCM811 / SiC), met een capaciteit van ongeveer 3 mAh

Experimentele parameters: drie parallelle monsters, opladen en ontladen gedurende drie cycli, en registreren synchroon de uitzettingsdikte van deze drie volledige knoopcellen.

Experimenteel resultaat:

De volledige knoopcel zet uit / krimpt met het laad- / ontlaadproces en het keerpunt van de spanningscurve in de drie cycli is zeer consistent met het keerpunt van de dikte-uitbreidingscurve, wat aangeeft dat de expansie-diktecurve effectief de volumeverandering kan weerspiegelen van de elektroden veroorzaakt door de intercalatie / deintercalatie van lithium-ionen. was slechts 0,6%, wat wijst op de goede cyclusconsistentie van het model knoopcelbatterij.

Opmerking: COV (variatiecoëfficiënt) = (standaarddeviatie, sigma) / (gemiddelde)

2. In-situ expansietest van meerlaagse gelamineerde cellen:

Celparameters: meerlaagse gestapelde cel (NCM811 / SiC), met een capaciteit van ongeveer 400 mAh;

Experimentele parameters: drie parallelle monsters testen synchroon de dikte-uitzettingsverhouding bij een constante druk van 0,1 MPa

Experimenteel resultaat:

De meerlagige gestapelde cel zet uit/krimpt samen met het laad-/ontlaadproces, en de dikte-expansiecurven van drie parallelle monsters behouden een goede herhaalbaarheid voor beide cycli. De maximale expansieverhouding is ongeveer 12,5% en de COV van de expansiedikte van drie parallelle monsters is 1,4%, wat wijst op een goede overeenkomst tussen de parallelle steekproeven.

3. In-situ expansietest van de buidelcel:

Celparameters: Meerlaagse zakcel met wikkelstructuur (NCM811 / SiC), capaciteit van ongeveer 400 mAh;

Experimentele parameters: test synchroon de dikte-uitzettingsverhouding bij een constante druk van 0,1 MPa.

Experimenteel resultaat:

De meerlagige buidelcel zet uit/krimpt samen met het laad-/ontlaadproces, en de dikte-uitbreidingscurven van drie parallelle monsters behouden een goede herhaalbaarheid voor beide twee cycli. Wanneer de zakcel volledig is opgeladen, is de overeenkomstige maximale expansieverhouding ongeveer 4,3% en is de COV van de expansiedikte tussen de drie groepen batterijen 1,9%, wat aangeeft dat de consistentie tussen deze drie parallelle monsters is.

PRODUCTWEERGAVE

 E-mail:  tob.amy@tobmachine.com

 Skype: amywangbest86

 Whatsapp/telefoonnummer: +86 181 2071 5609