硅基锂离子电池已开始满足循环寿命指标,但其日历寿命较差。本文使用 EC:EMC:FEC 电解质中的 LiPF 6 与 EC:EMC 电解质中的 LiBOB 探究了电解质氟化对混合硅石墨阳极日历衰减的影响。我们利用组合实验建模方法,应用恒电位电压保持 (V-hold) 来评估电解质在缩短的测试时间范围内(约 2 个月)的日历寿命的适用性。我们的理论框架从 V-hold 电化学数据中解卷积了不可逆寄生容量损失(锂损失到固体电解质中间相)。与氟化电解质(主要为 FEC 还原)相比,非氟化电解质(主要为 LiBOB 还原)表现出更高的电池电阻。两种系统在电压保持期间均具有相似的不可逆容量,但 LiBOB 系统的寄生容量损失速度较慢。将寄生损耗外推至 20% 的寿命终止容量衰减表明,LiBOB 电解质在日历寿命方面优于 LiPF 6 电解质。结果证明了 V-hold 协议可用作快速材料筛选工具,提供半定量日历寿命估算。© 2023 作者。由 IOP Publishing Limited 代表电化学学会出版。这是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名 4.0 许可条款分发(CC BY,http://creativecommons.org/licenses/ by/4.0/ ),允许在任何媒体中不受限制地重复使用作品,前提是对原始作品进行适当引用。[DOI:10.1149/ 1945-7111/ace65d]
已经进行了利用磷酸盐抑制剂控制不锈钢合金腐蚀速率的研究。腐蚀速率测量方法为恒电位极化法,试验金属为201、304不锈钢,腐蚀介质为3.5%NaCl。本研究的目的是确定磷酸盐控制测试金属腐蚀速率的最佳条件。本研究使用独立变量,即磷酸盐浓度(50、100、200、300、400、500 ppm)和工作电极(不锈钢 304 和不锈钢 201)。研究结果表明,对201不锈钢和304不锈钢的最佳缓蚀效率出现在100 ppm浓度下,分别为89.68%和94.03%,腐蚀速率分别降低0.022132 mpy和0.045694 mpy。
傅里叶变换红外光谱(FTIR,Bruker VERTEX 70 + HYPERRION 2000),光学发射光谱(OES,经典的 Princeton Instruments Acton SpectraPro 2500i 和时间分辨的 Princeton Instruments Acton SP2750)。激光衍射喷雾测量(Malvern Spraytec),剥离试验(Tinius Olsen H1KT)高温摩擦仪 THT 石英晶体微天平带耗散监测(QCM-D)(QSense E1)液滴形状分析仪(水接触角)带温控室(KRUSS,DSA100)配备恒电位仪/恒电流仪(Metrohm Autolab)的光电化学电池、太阳模拟器和气相色谱仪用于(光)电化学和(光)(电)催化测量。纳米压痕仪 Bruker Hysitron TI 980(纳米机械和纳米摩擦学测试)。
图 1. 阳极氧化过程示意图和所生产样品的图像。 (a) 两步 (红色) 163 和单步 (绿色) 阳极氧化方法的比较示意图。在单步中,脉冲阳极氧化方案直接应用于短暂恒电位方案之前 164。 (b) 用于制造 3D AAO 165 模板的脉冲电位分布示例。 (c) 由高纯度 Al (99.999%) 制备的 3D AAO。 (d) 由低纯度 Al (99.5%) 制备的 3D AAO。 166 (e) 由 99.5% Al 制备的 3D AAO,呈现氧化物分解 (暗灰色和浅灰色区域)。 (f)经过后处理化学蚀刻后的 3D AAO,由 99.999% 和 99.5% Al 制成,三个不同的 t 周期为:180、240 和 360 秒。还显示了每个样品的样品 168 蚀刻时间。 169
使用图 1 所示的装置,对铜/二价铜离子镀层系统进行了广泛的研究,对增强机制有了一定的了解,这被认为是金沉积的基础。设计了特殊的阴极,将照射的镀层面积限制为直径几百微米的小点,或约等于激光束直径 (4)。将光束通过铂阳极上的开口射到阴极上,使用恒电位仪和三电极系统测量镀层电流与施加过电位的关系。结果发现,与没有激光照射时相比,当激光束照射到阴极时,镀层电流增加了 2 到 3 个数量级。相对于 SCE(饱和甘汞电极),在施加过电位从 0 到约 800 mV 的整个极化曲线上都观察到了增强。这些结果与早期使用差异很大的导热基底进行的实验相结合,得出了以下用于激光增强电沉积或蚀刻的热模型:(1)在低过电位下,增强是由于
摘要:目前硅及硅基复合材料在微电子及太阳能器件中得到广泛应用,同时随着锂离子电池容量的不断增大,对硅的纳米纤维及各种颗粒形貌提出了更高的要求。本文研究了低氟KCl–K 2 SiF 6 和KCl–K 2 SiF 6 –SiO 2 熔体电解生产纳米硅,在恒电位电解条件下(阴极过电压分别为0.1、0.15、0.25 V vs.准参比电极电位),研究了SiO 2 添加对电解硅沉积物形貌和成分的影响。将所得硅沉积物从电解液残渣中分离出来,经扫描电镜和光谱分析,制备锂离子电池复合Si/C负极,采用恒电流循环法测量所制备负极半电池的能量特性。循环表明,基于由 KCl–K 2 SiF 6 –SiO 2 熔体合成的硅的 Si/C 复合材料具有更好的容量保持率和更高的库仑效率。在 200 mA · g − 1 下进行 15 次循环后,在 0.15 V 过电压下获得的材料显示容量为 850 mAh · g − 1 。
我们的生物传感器由一个外壳、一个恒电位仪和两个墨盒组成,墨盒又被分成一个流道、一个膜和一个隔室。墨盒的主体由两片 40 毫米厚的 PMMA 板制成,由 0.25 毫米厚的 Liqcreate Flexible-X 垫圈密封。一片板容纳流道,另一片主要用作螺钉连接的锚。然后,由市售的纤维素透析膜和垫圈创建测量隔室,该膜将主流与隔室分开,垫圈形成其体积。KidneyGuard 使用透析膜来确保对较大分子的不渗透性,防止酶被冲走,并且通过限制电极附近的流量来延长其寿命。在测量室的底部,在锚定 PMMA 和垫圈之间,插入丝网印刷碳电极 (SPCE),并且室内充满了支持电解质。第二个墨盒容纳一个生物反应器。其室内充满了固定化酶和支持电解质;否则,它的设计与其他墨盒非常相似。
传统上,混凝土中钢筋的腐蚀速率是使用极化方法(例如恒电位、恒电流或动电位技术)来确定的。这些技术相当慢,并且都需要与钢筋进行电连接,而这又需要损坏混凝土保护层。因此,尽管精度令人满意,但这些技术很少用于土木工程结构。最近开发的无连接电脉冲响应分析 (CEPRA) 方法消除了钢筋连接的需要,并允许在每次测量不到 10 秒的时间内确定腐蚀速率。这使用户能够以对混凝土元件的最小干扰进行腐蚀调查,并减少检查大型结构所需的时间。该方法基于沿所考虑的钢筋使用 Wenner 阵列探头(四点探头),并在从外部探头施加阶跃电压后监测两个内部探头之间的电位差。利用两个内部探头之间的电位差,可以使用本文档中概述的电路模型确定系统的特性,包括混凝土电阻率和极化电阻/腐蚀率。该技术已作为手持设备 (iCOR®) 商业化,并已在多个实验室和现场研究中使用,其中发现其准确性与其他成熟方法相似。
在恒电位模式下,微米厚度的涂层在储存过程中会被破坏。这种类型的晶体水合物电解质不能被认为是通常意义上的水性电解质。其中电解合金的形成机理研究较少,应该与金属从水性复合溶液中电还原并同时析氢有着根本的不同。为了获得厚度为 1-10 毫米的涂层,水性电解质是最有希望的。使用各种复合成分的溶液 7-9 可以形成铼含量范围很广的合金,这意味着可以通过电镀获得各种各样的表面功能特性。如参考文献 2 和 10 所示,通过从 pH 为 3.5 的柠檬酸盐 (Cit) 电解质中电沉积可以获得铼含量为 45-65 at% 的高质量涂层。众所周知,电镀层的组成和性能取决于电化学活性复合物的组成,即直接在电极表面反应的离子的组成,这些离子在阴极的放电导致金属或合金的形成。电化学活性复合物的数量、浓度和组成又取决于溶液的pH值。在柠檬酸盐溶液中,考虑到在柠檬酸分子中取代四个质子的理论可能性,在低pH值下,可能同时存在几种质子化的柠檬酸钴11以及铼的柠檬酸复合物12。在pH值为3.5时,柠檬酸钴中的最高浓度为