日韩av在线高清免费毛片日韩欧美一级成人|女人18以后毛片|国产18女人毛多水多毛片|乱系列人妻视频|中文字幕久久熟女人妻av|91麻豆人妻|校花被我玩弄|父女乱荡|高潮videossex潮喷另类|日本在线观看人妻,黑人侵犯日本人妻,色哟哟视频线在线播放欧美,亚洲欧美国产国产一区第二页

手機版

掃一掃,,手機訪問

關于我們 加入收藏

復納科學儀器(上海)有限公司

5 年金牌會員

已認證

撥打電話
獲取底價
提交后,,商家將派代表為您專人服務
立即發(fā)送
點擊提交代表您同意 《用戶服務協(xié)議》
當前位置:
復納科技 >技術文章 >

透射電鏡原位加熱實驗對退化NCM 正極材料直接再生機制的多尺度觀察

透射電鏡原位加熱實驗對退化NCM 正極材料直接再生機制的多尺度觀察
復納科技  2024-04-26  |  閱讀:1890

優(yōu)秀論文賞析原位樣品桿 | 《Energy Storage Materials》對退化NCM 正極材料直接再生機制的多尺度觀察

 

復納科技2024年度優(yōu)秀論文賞析

 

參賽人:南昌大學 邢春賢


獲獎論文:Multiscale observations on mechanisms for direct regeneration of degraded NCM cathode materials (對退化NCM 正極材料直接再生機制的多尺度觀察)

 

發(fā)表期刊:Energy Storage Materials

 

使用儀器:Wildfire 原位加熱桿, DENSsolutions B.V. 

 

文獻解讀賞析

 

文獻摘要

 

對于廢棄鋰離子電池的退化正極材料的直接再生利用是一種環(huán)境可持續(xù)、且性價比較高的“變廢為寶”策略,。然而,,微觀層面的再生機制和相應過程的動力學仍舊處于未知狀態(tài)。該工作中,,研究者們試圖通過多種方法展現(xiàn)了退化 NCM523 材料的再生機制,。并使用了一系列的原位(TEM、SEM,、同步輻射 XPS),、非原位(TEM 重構、EDS 重構,、電化學測量)表征技術建立了 NCM523 再生機制的完整物理化學圖像,。之后從原子尺度、納米尺度,、微米尺度直至單顆粒水平,,對包括巖鹽相到層狀相的逆轉變、缺陷(空洞,、裂紋)愈合,、金屬離子的價態(tài)轉變在內的重要動力學細節(jié)進行了討論。最后,,通過系統(tǒng)性的理論分析和全電池電化學測試對上述細節(jié)進行了補充討論,。該研究為退化正極材料的直接再生利用提供了深入的理解,對將來開發(fā)和優(yōu)化電池材料的再生策略具有啟發(fā)意義。

 

圖 1. 結合原位,、非原位手段,,多尺度研究 NCM523 的再生機制

 

01 實驗設計

圖 2. a. 多尺度觀察 NCM523 材料直接再生機制的示意圖;b. NCM523 結構塊體,、表面鋁離子分別替換鎳離子,、鈷離子、錳離子的形成能對比,;c. 鋁摻雜和未摻雜的 NCM523 的鎳從 TM 層到鋰層的擴散勢壘,。

 

02 原位表征

 

·NCM523 再生時的原位元素分析

圖 3. a. MS-NCM 樣品燒結時,氧1s,、鎳2p,、錳2p、鋁2p的原位同步輻射 XPS 譜,;b. NCM523 顆粒的 3D 透射電鏡重構圖,,以及對應的鎳、鈷,、錳,、鋁、氧元素的能譜重構圖,。

 

 

·原位 TEM 觀察燒結 MS-NCM 時的相變動態(tài)過程

圖 4.a. RS 結構表面 TP 結構初始生長的 HRTEM IFFT 圖像,;b. 時間分辨率 HRTEM IFFT 圖像揭示了 800 ℃ 燒結時 TP 結構的震蕩生長;c. 時間分辨率 HRTEM IFFT 圖像揭示了 800 ℃ 燒結時 TP 結構的擴張生長,;d. 時間分辨率 HRTEM IFFT 圖像揭示了燒結時 TP 區(qū)域的合并,;e. 圖 4d 中黃線位置的圖像強度曲線;f. 所觀察到相變過程的示意圖展示,。

 

·原位 TEM 觀察再生過程中的元素補充

圖 5. a. 原位 HRTEM 圖像記錄了從室溫到 600 ℃ 時鋁包覆層遷移到 NCM523 顆粒裂縫的過程,;b. 原位 HRTEM 圖像反映了 800 ℃ 時 NCM523 晶粒中補充鋁的擴散過程;c. 原位 HRTEM 圖像展示了 NCM523 顆粒的表面空位的熱愈合過程,。

 

·原位 TEM 和 SEM 觀察再生過程中的缺陷愈合

圖 6. a. 不同溫度下的原位 SEM 圖像展示了 MS-NCM 顆粒表面孔洞的熱愈合過程,;b.  MS-NCM 顆粒表面缺陷愈合的示意圖;c. 不同溫度下的原位 HRTEM 圖像展示了 MS-NCM 顆粒內的裂縫熱愈合過程,。

 

03 結論討論

研究者們使用一系列原位/非原位表征技術對退化 NCM523 正極材料的直接再生過程進行了深入研究,,并展開討論了包括價態(tài)改變、TM 元素分布改變,、RS 到 LP 結構相變,、元素補充、多樣化缺陷愈合等一系列重要的物理化學機制,,這些機制帶來了 NCM523 結構的完全恢復,。之后,又用 DFT 計算和全電池電化學評估驗證了直接再生方法的適用性,。借助多尺度(原子級到單顆粒級別)表征手段的有效結合,,研究者們預計該工作有助于開發(fā)退化正極材料的直接再生方法,這對于延長正極使用壽命,、降低環(huán)境污染,、促進儲能系統(tǒng)的可持續(xù)性是至關重要的。




虛擬號將在 秒后失效

使用微信掃碼撥號

為了保證隱私安全,,平臺已啟用虛擬電話,請放心撥打(暫不支持短信)
留言咨詢
(我們會第一時間聯(lián)系您)
關閉
留言類型:
     
*姓名:
*電話:
*單位:
Email:
*留言內容:
(請留下您的聯(lián)系方式,,以便工作人員及時與您聯(lián)系!)