pco.dimax助力锂电池研究一：电解质界面形态和成分演变的可视化
2026-07-03 来源:本站 点击次数:19Visualizing the morphological and compositional evolution of the interface of InLianode|thio-LISION electrolyte in an all-solid-state Li–S cell by in operando synchrotron X-ray tomography and energy dispersive diffraction
通过原位同步加速器X射线断层扫描和能量色散衍射可视化全固态Li-S电池中InLianode|thio-LISION 电解质界面的形态和组成演变
通过原位同步加速器X射线断层扫描和能量色散衍射可视化全固态Li-S电池中InLianode|thio-LISION 电解质界面的形态和组成演变
Fu Sun, Kang Dong, Markus Osenberg, Andr´e Hilger, Sebastian Risse, Yan Lu, Paul H. Kamm, Manuela Klaus, Henning Mark¨otter, Francisco Garc´ıa-Moreno, Tobias Arlt and Ingo Manke
DOI: 10.1039/c8ta08821g
J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 22489
Accepted: 22nd October 2018
【摘要翻译】
界面演化的动态和直接可视化有助于获得有关全固态锂电池工作、降解机制的基础知识，并阐明构建下一代电池的未来研究方向。在本文中，同时采用in situ和 in operando同步加速器X射线断层扫描和能量色散衍射来记录电池循环过程中 InLi 负极|硫代固体的电解质界面的形态和组成演变。在全固态锂电池操作期间的令人信服的界面降解形态学证据已通过断层扫描测量直接可视化。原位测量的能量色散衍射结果与观察到的形态恶化以及记录的电化学性能非常吻合。从目前的研究得出的结论是，对全固态锂电池循环过程中固体电极|电解质界面上发生现象的原理理解，对于电池性能在未来的改进至关重要，并可能决定其最终的商业可行性。
图文节选（1）
光束线装置和原位测量
当前研究中使用的 7T-Wiggler 在柏林 BESSY II EDDI 光束线上产生的白色同步加速器光束具有6到120 KeV的能量。探测器系统包括一个200毫米厚的LuAG:Ce闪烁体、一个放大系数为~4.4 的施耐德光学微距镜头、一个配备有CMOS芯片的 pco.dimax 高速摄像机（2016×2016 像素）,通过使用镜子（白色光束光学器件）避免光线直射芯片。最大视场为 4×4 毫米（长×高）。使用小螺钉将电池安装在电极螺钉顶部的旋转台上。该电池使用束线箱内的恒电位仪进行远程控制，并在整个表征过程中保持 1 C、0.5 C、0.25 C 和 0.1 C的电化学循环。在电化学循环过程中，电池保持在 70°C。每 15 分钟，在电池 180° 旋转期间同时进行一次同步加速器 X 射线断层扫描和能量色散衍射测量。每次完整的测量需要大约90秒。实现的像素尺寸约为2.5 毫米。图 1 简要描述了EDDI光束线表征方法的示意图。
图文节选（2）
当前研究中使用的 7T-Wiggler 在柏林 BESSY II EDDI 光束线上产生的白色同步加速器光束具有6到120 KeV的能量。探测器系统包括一个200毫米厚的LuAG:Ce闪烁体、一个放大系数为~4.4 的施耐德光学微距镜头、一个配备有CMOS芯片的 pco.dimax 高速摄像机（2016×2016 像素）,通过使用镜子（白色光束光学器件）避免光线直射芯片。最大视场为 4×4 毫米（长×高）。使用小螺钉将电池安装在电极螺钉顶部的旋转台上。该电池使用束线箱内的恒电位仪进行远程控制，并在整个表征过程中保持 1 C、0.5 C、0.25 C 和 0.1 C的电化学循环。在电化学循环过程中，电池保持在 70°C。每 15 分钟，在电池 180° 旋转期间同时进行一次同步加速器 X 射线断层扫描和能量色散衍射测量。每次完整的测量需要大约90秒。实现的像素尺寸约为2.5 毫米。图 1 简要描述了EDDI光束线表征方法的示意图。
图文节选（2）
图 1：定制电化学电池的照片和示意图以及所采用的光束装置的说明。(A) 制造的电池的照片；黑色矩形中的放大图片显示了一个由实验室 X 射线装置表征的空白电池的内部。(B) 由聚酰胺-酰亚胺外壳（黄色）、两个螺钉（浅灰色）、两个密封环（粉色）和夹在 InLi 阳极与基于 Li2S 成分的复合阴极（分别为蓝色和绿色）间的固体 Li10SnP2S12 电解质（白色）组成的电池示意图。(C) 德国柏林亥姆霍兹中心 BESSY II 的 EDDI 光束线断层扫描站实验装置的示意图。在循环过程中通过同步加速器 X 射线断层扫描和能量色散衍射对电池进行in situ 和 in operando测量。
【关于pco.dimax cs4】
【关于pco.dimax cs4】
pco.dimax cs相机为汽车安全测试中的车载、外置及锤击测试为核心的全范围应用所特别设计。相机具有内置的自动图像标定这个独特功能，即其标定无须用户介入。
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