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rx solutions丨納米級工業(yè)ct在電池產(chǎn)業(yè)全新應用(下)
發(fā)布者:無錫瑞埃德檢測科技有限公司  點擊:3068 發(fā)布時間:2024-12-09
      以下結(jié)果摘自第一個循環(huán)期間在電池上進行的原位實驗。在循環(huán)期間進行了一系列18次工業(yè)ct掃描。以下部分對應于第一次充放電循環(huán)的5個階段。
      1電極膨脹
      在初始狀態(tài)下進行的第一次切割顯示出很少的孔隙和電解質(zhì)的存在。隨著充電的進行,排氣產(chǎn)生的孔隙數(shù)量增加,從而增加了電極的體積:因此,我們可以在垂直截面(線的上方)看到紅色虛線升高,這是分離電極的分界線。
所有測量獲得的曲線表明,厚度的增加是相對線性的,在充電結(jié)束時達到60%(紅色曲線)。另一方面,放電過程中的收縮不是完全的:20%的不可逆膨脹仍然存在。在整個實驗過程中,由于三維體積可觀測,我們可以量化樣品在三個方向上的膨脹。
      2鋰化
     前三次采集(第1列至第3列)也顯示硅顆粒的灰度值降低。這與它們的化學演化直接相關(guān):鋰化現(xiàn)象將硅轉(zhuǎn)化為鋰化硅,對x射線的吸收率降低了3倍。這樣的話,在電池充電過程中,我們可以通過觀測灰度值的變化直接觀察到鋰離子與硅的結(jié)合情況。
      圖片為里昂mateis實驗室的easytom 160工業(yè)ct原位試驗中獲得的斷層切片。第一行:單元格的垂直剖面。虛線位于電極和分離器之間的界面。第二行:電極的水平界面。從左到右:電池的第一個循環(huán)放電,約為充電的0%、5%和100%,放電的50%和100%。
      在循環(huán)結(jié)束時獲得的切片上,觀察到與初始狀態(tài)相比,硅顆粒的灰度值明顯變低,這證實了化學現(xiàn)象的完全不可逆性。
      3裂縫
      人們也想同時觀測硅和其余基體之間的分層情況,但目前原位圖像的質(zhì)量不足以量化這些信息。為了評估這一方面,在工業(yè)ct上重新進行非原位數(shù)據(jù)采集會是一個很有意思的課題。事實上,電池中存在的溶液減少了相位對比現(xiàn)象,盡管目前實驗室設備性能可能不足,但仍可能觀測到這些細節(jié)。
      實驗室微米級斷層掃描儀器已經(jīng)被驗證可用于微觀結(jié)構(gòu)分析,比如分析硅電極鋰離子電池中的材料變化,或是用于惰性樣品的非原位分析和原位實驗。因此,可以更進一步,使用easytom160量化電極中硅的三維分布,并在一個循環(huán)中觀察一系列劣化現(xiàn)象。
      easytom 160納米級工業(yè)ct設備,使實驗室和研究中心在受到原有設備性能的限制時,能夠大幅提高工作效率。
      本公司主營項目:測量儀器,軸類測量儀,光學軸類測量儀,vicivision,工業(yè)ct,無損檢測,3d掃描,光學三坐標,x射線三維成像。
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