Enerji Depolama Cihazlarının Gevşeme ve Arıza Mekanizmaları

Yüzey bilimi metodolojisi, enerji depolama cihazlarının gevşeme ve arıza mekanizmalarını ortaya çıkarır. Kredi bilgileri: DICP

Büyük ölçekli uygulamalarında enerji depolama cihazları (ESD’ler) için uzun çevrim ömrü ve yüksek güvenlik gereklidir. Bu nedenle, ESD’lerin hem çalışma hem de arıza mekanizmalarını araştırmak önemlidir.

X-ışını kırınımı (XRD), transmisyon elektron mikroskobu (TEM), X-ışını spektroskopisi ve topografisi ve nükleer manyetik rezonans (NMR) gibi önceki karakterizasyon teknikleri, elektrotların veya elektrolitlerin toplu bölgelerine dayanıyordu ve kritik yüzeyi gözden kaçırdılar. ESD’lerde çalışmayı ve arızayı yöneten /interface davranışları.

Son zamanlarda, Çin Bilimler Akademisi’nin (CAS) Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü’nden (DICP) Prof. FU Qiang liderliğindeki bir araştırma ekibi, yerinde yüzey bilimi metodolojisi ile ESD’lerin atmosfere bağlı gevşeme ve arıza mekanizmalarını ortaya çıkardı.

Sonuçlar yakın zamanda yayınlandı Amerikan Kimya Derneği Dergisi.

Araştırmacılar, yerinde Raman, X-Işını kırınımı (XRD) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile ESD’lerde atmosfere bağlı gevşeme ve arıza süreçlerini görselleştirdi.

Alüminyum iyon pil (AIB) için, grafit elektrotun susuz atmosferlerde gevşeme etkilerinin, geri kazanılabilir aşama yapısı değişikliği ve elektronik gevşeme ile ortaya çıktığını buldular. Mekanizmalar, yerinde XPS ile grafit elektrot içindeki anyon/katyon çiftlerinin yeniden dağıtılması olarak tanımlanabilir.

Sulu atmosferlere maruz kaldıktan sonra, H2Ortamdan gelen O molekülleri, grafit elektrotun içine girebilir ve yeni araya giren H arasında hidroliz reaksiyonları indüklenebilir.2O ve iyonlar. H’den sonra2O interkalasyon ve hidroliz, grafit elektrotun başarısızlık davranışları, sahne yapısı bozulması ve elektronik ayrışma ile gösterildiği gibi gerçekleşti.

Prof. FU, “Atmosfer, sıcaklık ve potansiyel kontrollü operado/yerinde yüzey/arayüz teknikleri ve iyi tanımlanmış model cihazları geliştirdik” dedi. “Bu tür yöntemler, metal iyon ikincil piller/süper kapasitörler gibi daha fazla ESD’nin gevşeme ve arıza mekanizmalarını ve metal-gaz pillerindeki arayüz reaksiyonlarını keşfetmek için genişletilebilir.”

Referans: “Yerinde Atmosfere Bağlı Gevşeme ve Enerji Depolama Elektrotlarında Arızanın Görselleştirilmesi”, Chao Wang, Caixia Meng, Shiwen Li, Guohui Zhang, Yanxiao Ning ve Qiang Fu, 13 Ekim 2021, Amerikan Kimya Derneği Dergisi.
DOI: 10.1021/jacs.1c09429

Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı, Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı, CAS’ın Stratejik Öncelikli Araştırma Programı ve DICP&QIBEBT finansmanı tarafından desteklenmiştir.





#Enerji #Depolama #Cihazlarının #Arıza #Mekanizmalarının #Ortaya #Çıkarılması