钮扣电池锂离子电池的建设和测试
Summary
构建和测试钮扣电池的锂离子电池的协议描述。使工作电极，电极准备，手套箱内组装电池和测试细胞的具体程序。
Abstract
可充电锂离子电池，具有广泛的应用在电子，客户总是要求更多的能力和更长的使用寿命。锂离子电池也被认为是用于电动和混合动力汽车，1甚至电网稳定系统2。所有这些应用模拟在3-7电池材料，其中包括3,8新材料的研究和开发的急剧增加，掺杂，纳米构型10-13，涂层或表面改性14-17和新型粘合剂18。因此，越来越多的物理学家，化学家和材料科学家最近涉足这一领域。纽扣电池被广泛用于研究的实验室测试新的电池材料的研究和发展目标的大规模和高功率的应用，小钮扣电池通常用于测试的能力和速度能力在初始阶段的新材料。
在2010年，我们开始了国家科学基金会（NSF）资助的研究项目，以调查在电池材料表面吸附和无序（赠款。的DMR-1006515）。在这个项目的初始阶段，我们一直在努力学习钮扣电池，不能没有其他大学的其他研究人员通过频繁的电话，电子邮件交流和两个实地考察的许多帮助的情况下取得的组装和测试技术。因此，我们认为它是有益的，通过文字和视频记录，组装和测试一个钮扣电池，这将有助于在这一领域的其他新的研究协议。这方面的努力表示“更广泛的影响”我们的国家科学基金会项目活动，它也将帮助教育和启发学生。
在这部影片的文章，我们记录协议与1 钴酸锂的工作电极，李电极组装CR2032纽扣电池（大多常用）聚偏二氟乙烯（PVDF）粘结剂。为了确保新的学习者很容易重复的协议，我们作为具体和明确的，我们可以保持协议。然而，重要的是要注意，在具体的研究和开发工作，通过这里可以改变许多参数。首先，可以使不同大小的纽扣电池和一个反电极比李对测试工作电极。第二，碳黑色和粘合剂的金额加入到工作电极，以适应特定的研究目的往往不同，例如，大量的C或黑色甚至是惰性粉末添加到工作电极的“内在”性能测试正极材料14。第三，更好的粘合剂（比氟碳其他）还开发和使用18。最后，还可以用于其他类型的电解质（而不是6 LIPF），事实上，某些高电压的电极材料将需要特别electrol用途ytes 7。
Protocol
Discussion
根据我们的经验，在最关键的一步准备工作电极与一致性良好的泥浆。 如图4所示，多余的NMP的泥浆可以导致裂纹的涂料，而NMP的不足可能会导致一种多孔涂层。在这里介绍的工作，是在直径20毫米的CR2032钮扣电池的情况下使用。应当指出，不同大小的纽扣电池的情况下可以使用，其中应更改相应的电极大小。细胞大会期间，要使用适当的间隔取决于厚度的锂箔电极和细胞的高度。这?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
我们非常感谢美国国家科学基金会材料研究部从陶瓷计划的支持下，没有授予。的DMR-1006515（项目经理，的琳内特四博士马德森）。
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| Poly(vinylidene fluoride) | Sigma-Aldrich | 182702 |
| 1-Methyl-2-pyrrolidinone, 99.5% | Alfa Aesar | 31903 |
| LiCoO2 | Alfa Aesar | 42090 |
| Carbon black, acetylene, 99.9+% | Alfa Aesar | 39724 |
| LiPF6 in EC:DMC:DEC | MTI Corporation | EQ-Be-LiPF6 |
| Celgard separator | Celgard | C480 |
| Analog Vortex Mixer | VWR | 58816-121 |
| Vacuum oven | ||
| Vacuum pump | ||
| Hydraulic press | ||
| Coin cell case | MTI Corporation | EQ-CR2032-CASE-304 |
| Spring and spacer | MTI Corporation | EQ-CR20SprSpa-304 |
| Glovebox | mBraun | UNILAB |
| Battery tester | Arbin Instruments | BT2143 |
Referências
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