实现此类突破的主要障碍之一是对Li-S电池运行背后的机制缺乏基本理解。特别是,如果形成的多硫化物物种是可逆的,以及所有这些过程如何取决于电解质的类型和量以及活性材料的量,则尚不清楚什么是电荷和排放机制。因此,在各种条件下对Li-S电池进行操作的表征迫切需要确定充电,放电和停用过程的基本方面。
电池的安全性、性能和寿命与制造电池的材料特性(包括其晶体结构)息息相关。在整个开发和制造过程中,电极、隔膜、集电器和所有其他组件都需要进行全面表征和监控。X 射线衍射 (XRD) 在这一表征中起着至关重要的作用,它是一种非破坏性方法,可提供原子级的详细结构信息。在现代 XRD 系统中,这不仅适用于非原位测量的单个电池组件,甚至适用于通过原位或原位测量完成的、正常运行的电池。
本文研究了二元混合电极的电化学行为,其中包括等效量的锂离子电池活性材料,即lini 0.5 MN 0.3 CO 0.3 CO 0.2 O 0.2 O 2(NMC),LIMN 2 O 4(LMO),寿命0.35 MN 0.65 MN 0.65 PO 4(LFMP)和Lifepo 4(Lifepo 4(life testro controtro)和lif intres intros introse intros intros introse contring intring intring intring intring in actring in acting and a) Operando X射线衍射(XRD)。所有可能的50:50混合组合进行了研究,并在连续和脉冲电荷和放电过程中遵循混合组分之间的电流分布。结果表明,单个材料的电压曲线对当前分布的显着影响,每个组件的有效C率在整个电荷状态(SOC)中变化。脉冲解耦电化学测试揭示了在放松过程中混合成分之间的电荷交换,展示了“缓冲效果”,该效应也已通过时间分辨的操作数XRD实验在实际混合物中精心考虑考虑束诱导的效果的真实混合物中捕获。发现电荷转移的方向性和大小取决于组件和细胞SOC的性质,也受温度的影响。这些依赖性可以合理化,考虑到混合组成部分的热力学(电压谱)和反应动力学。这些发现有助于促进对混合电极内部动力学的理解,这是对合理设计的有价值的见解,以满足锂离子电池的多样化运营需求。
推进金属增材制造:从原位表征到涂层设计和工艺创新 摘要 本次演讲强调了三个研究课题。首先,重点是应用原位同步加速器 x 射线衍射研究来深入了解金属增材制造中的动态凝固行为。其次,讨论深入探讨了利用增材制造 (AM) 制作适用于高温应用的先进涂层。定向能量沉积 (DED) 通过利用基材稀释效应来生产无裂纹功能梯度耐火涂层。最后,本次演讲通过创新使用按需滴注技术和金属板原料,介绍了金属 AM 工艺的范式转变。 简历 Atieh Moridi 是康奈尔大学机械与航空航天工程系的助理教授。为了表彰她在增材制造领域的重大贡献,她最近被任命为工程学院的 Aref 和 Manon Lahham 教职研究员。在担任现职之前,她曾在麻省理工学院机械工程系和材料科学与工程系担任博士后研究员。她以优异成绩获得了意大利米兰理工大学的博士学位。她曾获得多项荣誉,包括 NSF CAREER 奖、ONR 青年研究员奖、DOE 早期职业奖、TMS 早期职业奖和强生学者奖。
提高锂离子电池性能的关键是精确阐明电池的时间和空间层次结构。锂离子电池由阴极和阳极和含有电解质的分离器组成。锂离子电池的阴极和阳极由由活性材料,导电材料和粘合剂组成的复合材料制成,形成复杂的三维结构。由于锂离子反复插入并从活性材料中取出时,反应进行。因此,由于离子扩散而对活性材料的晶格进行了重组,从而导致相变。在活性材料 - 电解质界面上,锂离子的插入和去插入以及电荷转移反应进行。由于多种现象的相互作用,锂离子电池的电荷 - 放电反应是一个非平衡状态。在常规电池研究中执行的灾难性电池后的分析并不能准确理解反应速率和降解机制的主要因素。本综述介绍了有关锂离子电池的时间和空间层次结构的研究结果,重点是在电荷 - 解散反应期间进行的操作测量。第1章概述了锂离子电池的分层反应机理。第2章介绍了Operando测量技术,这对于分析很有用。第3章描述了电极 - 电解质界面的反应,即反应场,第4章讨论了由有源材料中的两相反应引起的非平衡结构变化。第5章介绍了复合电极的独特反应异质性的研究,该反应异质性可以实用。了解分层反应机制将为锂离子电池和下一代电池的设计提供有用的信息。
如此严重的化学取代会扰乱自发极化的幅度和方向,以及 BiFeO 3 的结构和畴结构。[10–12] 因此,与纯 BiFeO 3 相比,La 取代的 BiFeO 3 中的畴结构高度随机化。此外,晶体对称性从菱面体变为单晶。[10,11,13] 规则 BiFeO 3 条纹畴结构的丧失可能会影响与应用相关的特性,例如前述磁电开关过程。由于任何铁性材料的功能都受其畴操纵的支配,因此对集成到电容器架构中的 La 取代 BiFeO 3 进行非侵入性操作研究对于了解取代诱导的畴结构的影响至关重要
SS316L的定向能量沉积添加剂制造(DED-AM)使用原位和Operando Synchrotron X射线成像进行了研究,以定量地了解加工参数对融化池形态和表面质量的影响。发现,DED-AM构建的表面粗糙度可能是由于熔体流量的变化和构建阶段运动扰动引起的熔体池表面扰动所致。的过程图,该过程图将构建质量与处理参数(包括粉末进料速率,激光功率和遍历速度)相关联。AM过程参数如何控制构建效率,并确定导致粗糙度的表面扰动所需的处理条件。2020作者。由Elsevier B.V.这是CC下的开放式访问文章(http://creativecommons.org/licenses/4.0/)。
h) XTB - It must be understood as XTB S.A. headquartered in Prosta 67 in Warsaw, 00-838 Warsaw, registered in the registration of registration of the National Court of the District Court of Warsaw in Warsaw, XII Economic Department of the National Court registration with the number KRS 0000217580, operating on a license granted by a license.财务监督局(KNF)。h) XTB - It must be understood as XTB S.A. headquartered in Prosta 67 in Warsaw, 00-838 Warsaw, registered in the registration of registration of the National Court of the District Court of Warsaw in Warsaw, XII Economic Department of the National Court registration with the number KRS 0000217580, operating on a license granted by a license.财务监督局(KNF)。
锂离子电池降解很复杂,并且同时发生了许多机制。深入的降解。如果可以在operando中识别机制,则可以调整利用率,并扩展电池寿命。我们研究电池测试期间电化学模型参数的变化及其与传统的验尸表征中观察到的降解相关性。商用电池是使用不同的固定存储服务周期进行循环型,并且间歇性地应用了新的参考性能测试。此测试基于针对单个电化学参数的最大灵敏度而设计的当前轮廓,并嵌入了充电过程中。在衰老过程中,参数轨迹的使用依赖性被证明并与观察到的微观结构变化结合在一起。随后,使用高斯工艺回归来推断参数轨迹,以进行基于物理的健康估计和剩余的寿命预测。我们证明并验证在恒定载荷下在以后的状态下对完整细胞性能的估计。