AEM: 使用原位X射線微型計(jì)算機(jī)斷層掃描研究Zn-AgO水系電池的衰減機(jī)制 2023年10月29日 下午10:32 ? z, 頂刊 ? 閱讀 19 為了滿足不斷增長(zhǎng)的能源需求,必須更好地了解儲(chǔ)能設(shè)備的衰減機(jī)制。X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描 (CT) 技術(shù)作為一種非破壞性工具,也越來越多地被電池界采用進(jìn)行原位實(shí)驗(yàn)以研究動(dòng)態(tài)現(xiàn)象。然而,很少有人使用X射線CT來研究具有長(zhǎng)循環(huán)壽命(>100次循環(huán))的代表性電池系統(tǒng)。 在此,美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校的Jean-Marie Doux和Ying Shirley Meng等人首次報(bào)道了Zn-Ag電池的原位CT研究,并證明了集流體氣體逸出對(duì)電池長(zhǎng)期儲(chǔ)存和循環(huán)的影響。 在12.5 mAh cm-2的高面積容量下,具有代表性的原位CT電池設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)>250次循環(huán)。結(jié)合電化學(xué)實(shí)驗(yàn),微尺度CT揭示了集流體放氣的影響,ZnO和Zn損耗的體積膨脹和演變通過循環(huán)和高溫測(cè)試進(jìn)行量化。 圖1. 原位微型CT分析 通過對(duì)電化學(xué)兼容集流體的改進(jìn),電池展示了卓越的性能,在4 cm2的尺寸下循環(huán)容量高達(dá)12.5 mAh cm-2,循環(huán)次數(shù)超過500次,實(shí)現(xiàn)了98.6 Wh L-1的體積能量密度和50.3 W cm-3的功率密度。 這項(xiàng)工作表明,用于長(zhǎng)循環(huán)壽命研究的原位X射線CT可用于監(jiān)測(cè)多種電池化學(xué)成分以提高性能,證明了原位CT實(shí)驗(yàn)在闡明電池系統(tǒng)中的衰減效應(yīng)方面的效用和優(yōu)勢(shì)。 圖2. CT電池的循環(huán)性能與文獻(xiàn)報(bào)道的對(duì)比 Investigating Degradation Modes in Zn-AgO Aqueous Batteries with In Situ X-Ray Micro Computed Tomography, Advanced Energy Materials. 2021. DOI: 10.1002/aenm.202101327 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202101327 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/29/61fb541068/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 鮑哲南院士,最新Nature子刊! 2023年12月25日 浙大鄭強(qiáng)/吳子良,重磅AFM! 2023年10月1日 ACS Catalysis: 混合陽離子鈣鈦礦 La0.6Ca0.4Fe0.7Ni0.3O2.9作為析氧反應(yīng)的穩(wěn)定高效催化劑 2023年10月15日 文銳EnSM: 全固態(tài)鋰硫電池陰離子可調(diào)界面穩(wěn)定性的演化過程和降解機(jī)制 2023年11月3日 ?光催化!復(fù)旦鄭耿鋒/韓慶,Angew! 2025年1月10日 ?悉尼科大/清華AM:含碳空位的Fe-N-C單原子催化劑在堿性O(shè)RR中的高耐久性 2023年10月12日