在工业相关充电速率下对工作中的软包电池进行基于实验室的X射线吸收谱研究
应用物理
2019-05-28 v1
摘要
锂离子电池（LIB）的研究对于从消费产品到车辆电气化和电网稳定等广泛应用持续具有重要意义。在许多情况下，标准电化学方法仅提供整体电压或比容量，无法充分描述颗粒和电池包层面的并行氧化还原过程或化学梯度。X射线吸收精细结构（XAFS）常用于补充块体电化学数据，因为它提供氧化态和局域原子结构中元素特异的变化。此类微观描述符对于阐明与成键或位点混排相关的电荷转移和结构变化至关重要，而这是评估电荷状态和电池失效模式的两个关键因素。然而，XAFS对LIB研究的影响一直受到一个后勤障碍的显著制约：当代XAFS工作几乎完全在同步辐射X射线光源上进行，那里机时稀少且实验时间框架有限。在此我们表明，现代基于实验室的XAFS不仅可应用于例如非原位LIB电极材料的表征，还可用于标准软包电池制备下在工业相关充电速率下的 operando 研究。此种能力可加速新材料的发现和LIB改进运行模式的开发。
引用
@article{arxiv.1905.10435,
title = {Laboratory-based X-ray Absorption Spectroscopy on a Working Pouch Cell Battery at Industrially-Relevant Charging Rates},
author = {Evan P. Jahrman and Lisa A. Pellerin and Alexander S. Ditter and Liam R. Bradshaw and Timothy T. Fister and Bryant J. Polzin and Steven E. Trask and Alison R. Dunlop and Gerald T. Seidler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.10435},
year = {2019}
}