Быстрое картирование динамики литирования в частицах оксидов переходных металлов с помощью рентгеновской абсорбционной спектроскопии в режиме реального времени.

С момента появления коммерческих литий-ионных батарей (ЛИБ)
Слоистый оксид переходного металла (
LiMO2, где m = (Co, Mn, Ni или их смесь)
Стало предпочтительным материалом для катодов литий-ионных аккумуляторов.
В ходе цикла переходный металл изменяет свою степень окисления, и этот эффект можно обнаружить с помощью X-
Спектр поглощения лучей вблизи края поглощения (XANES). X-
Спектр поглощения рентгеновских лучей (XAS)
Таким образом, его можно использовать для визуализации и количественной оценки кинетики лития в катоде из оксидов переходных металлов; однако, в-
Измерения на месте обычно зависят от временного разрешения и X-фактора.
Дозы облучения необходимо корректировать в зависимости от условий используемого электрохимического цикла или исследуемых материалов.
Мы сообщили о сокращении времени измерения и X-
Исследование радиационного облучения литий-ионной батареи методом рентгеновской абсорбционной спектроскопии в режиме реального времени (operando XAS).
Высокое разрешение дискретной энергии плюс усовершенствованная задняя панель
Данная обработка позволяет быстро и надежно определить степень окисления. Полный анализ
Настройка полевого микроскопа обеспечивает
Высокая разрешающая способность частиц на большой площади электрода батареи позволяет одновременно отслеживать степень окисления множества частиц оксидов переходных металлов.
Здесь мы применяем этот подход для более глубокого понимания бизнеса, сочетая...
Катодный материал из оксида металла никель-кобальта и оксида алюминия (NCA), в процессе (разложения)
Зарядка при перезарядке и её деградация.
Экспериментальный от microXAS (X05LA)
Линия синхротронного излучения Швейцарского источника синхротронного излучения в Институте Пауля Шеррера.
Поток входящих фотонов на линии пучка составляет примерно 3 × 10 фотонов в секунду на образце после прохождения через монохромную систему из двухкристаллического кремния (Kohzu Co.).
Он обеспечивает энергетическое разрешение ΔE/E, равное 0,02%.
После прохождения через ячейки мешка, X-
Луч попал в YAG: Ce-
Допинг эвикатора, где X-
Преобразовать фотоны лучей в видимый свет, увеличить изображение в 10 раз.
ПЗС-матрица для складывания и изображения (пКО).
2000,2048 × 2048 пикселей, 7.
Размер пикселя составляет 4 мкм, а среднеквадратичное отклонение — 6 при 10 МГц.
Данная конфигурация предоставляет поля просмотра примерно для...
1500x1500, пиксель соответствует примерно 0,74 × 0,74 мкм.
Калибровка и эталонные измерения для стандартов никеля (
Никелевая фольга, никель и никель)
Высокоразрешающее сканирование XANES электрода NCA при полном заряде и разряде было получено из 8 сканирований. Диапазон от 31 кэВ до 8,5 кэВ в 0.
В режиме флуоресценции шаг в 5 эВ находится у края, а шаг в 2 эВ — над краем (
Кремниевый дрейфовый диод (SDD)
Одноэлементный детектор (
Ketek Limited, Германия)
А в Athena IFEFFIT ().
Для измерений сделайте снимки при энергии 12: 8, 31 и 8.
322 кэВ — тысяча электронвольт в предкраевой области; 8, 343, 8, 346, 8, 350, 8, 353, 8, 356, 8, 360, 8, 372 и 8.
388 кВ в ближней зоне; и 8, 447 и 8.
460f Кевин для калибровки выше края.
В общей сложности было сделано 20 изображений на каждой энергии, с временем экспозиции: 10 образцов на каждые 15 Мс, после чего 10 образцов были выведены за пределы пучка (плоские участки).
В результате время экспозиции образца составляет 1.
5 с, включая время на перемещение образца из пучка, общее время для каждой энергии составляет 50 с.
Таким образом, текущие измерения ограничены временем перемещения образца и временем нахождения камеры в кадре.
В будущих экспериментах время измерения можно будет увеличить до менее чем одной минуты.
Обработка изображений осуществляется с помощью программы Fiji Image j.
10. Образцы изображений делятся на среднее значение, чтобы объяснить колебания пучка.
Выравнивание усредненного изображения с помощью преобразования масштабно-инвариантных признаков (SIFT).
Алгоритм для коррекции любых смещений, вызванных движением образца, x-
Фаза Y или X
Источник света и оптика.
Для проверки этого метода, 12-
Точечный метод сравнивается с детальным сканированием 47 изображений, полученных при 0.
Шаг 5 эВ и шаг 2 эВ от 8 выше края. От 3 до 8. 46 кэВ. Полный
Обработка изображений, полученных в ходе выездных испытаний, в MATLAB. Метод частиц
Выберите свободную площадь для расчета несвободной области.
Компоненты NCA для аккумуляторных батарей в пакетах: алюминиевая фольга, клей, сажа, электролит, полиэтиленовый сепаратор, многослойная фольга и литий ().
Например, алюминиевая фольга содержит следы железа, которое поглощается в интересующем энергетическом диапазоне и требует корректировки.
Затем вычтите это фоновое ослабление из всех значений.
Для сопоставления пикселей с частицами мы установили стандарт, согласно которому разница в поглощении на краю должна быть в четыре раза выше, чем фоновый шум.
Затем спектры поглощения каждого пикселя нормализуются путем вычитания области линейной аппроксимации до достижения линейного соответствия (8,310 и 8,322–2009 кэВ) и области после края поглощения (8,447 и 8,460–2009 кэВ).
И определили разницу до и после обработки края до 1.
Это исключает влияние толщины различных активных материалов на электроде.
Хорошее соответствие между изображением переноса частиц в оттенках серого и графиком SOC, отображающим частицы в ложных цветах, подтверждает достоверность метода ().
Согласно уравнению 1, дискретные спектры соответствуют эталонным данным.
Для каждого пикселя рассматриваются различные комбинации вкладов эталонного Ni, Ni и фонового излучения с шагом в 2%.
Наилучшее соответствие из 1326 возможных комбинаций определяется путем выбора комбинации значений, представляющих отношение эталонного состояния, представляющего минимальную разницу с нормализованными данными поглощения.
Для всех значений энергии индексируйте их в соответствии с ситуацией сканирования, где значения =  12 или  47. Нам необходимо значение R ниже 0.
02. Принять комбинацию кривых в качестве подходящей.
На рисунке представлена ​​схема, иллюстрирующая значение аппроксимации.
Три типа карт передают информацию о местоположении лития в образце.
Диаграмма степеней окисления (например, c и b)
Укажите процентное содержание Ni (100 × ).
В материальном слое изображения в заданном пикселе. Карты SOC (например, b и b)
Отобразив долю окрашенных и обесцвеченных материалов, присутствующих в данном пикселе, можно затем построить линейный график этих материалов в масштабе от 0 до 1, чтобы показать локальный уровень содержания органического углерода в атмосфере.
Вычтите график (например)
Показывает разницу в содержании органического углерода (SOC) между двумя временными интервалами и имеет значения от -1 (менее литированный) до 1 (более литированный).