نقدم هنا، على بروتوكول لتصنيع وإعداد خلية سائل الجرافين في الموقع انتقال الميكروسكوب الإلكتروني المراقبة، جنبا إلى جنب مع توليفة من المواد الكهربائي واختبارات خلية البطارية الكهروكيميائية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
إعداد خلايا السائل الجرافين لمراقبة المواد بطارية ليثيوم أيون
* These authors contributed equally
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
في هذا العمل، نحن نقدم إعداد خلايا السائل الجرافين (ال)، تغليف المواد القطب والشوارد السائلة العضوية بين ورقتين الجرافين، والتوليف سهلة للنانو أحادية البعد باستخدام اليكتروسبينينج. الأخضر تمكن في الموقع مجهر إلكتروني (TEM) لديناميات ليثييشن مواد القطب. في الموقع الأخضر-تيم استخدام شعاع إلكترون للتصوير وليثييشن يمكن الاستفادة من الشوارد البطارية واقعية، ليس فقط، بل أيضا التصوير عالي الدقة من مختلف الخصائص المورفولوجية والمرحلة وتوتره والتحولات.
المقدمة
في الآونة الأخيرة، استهلاك الطاقة تزايد مستمرا، فضلا عن أهمية أجهزة تخزين الطاقة عالية الأداء. لتلبية هذا طلب، تطوير بطاريات الليثيوم أيون التي لديها كثافة الطاقة عالية، هو المتانة والسلامة الضرورية1،2. من أجل تطوير بطاريات مع خصائص متفوقة، هو فهم أساسي لآليات تخزين الطاقة أثناء تشغيل البطارية الأساسية3،،من45.
في الوضع الطبيعي مجهر إلكتروني (TEM) يقدم أفكاراً غنية كما يمكن أن تظهر معلومات هيكلية والكيميائية أثناء تشغيل بطاريات3. بين في الموقع<....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1-تجميع الأنابيب النانوية2 سنو اليكتروسبينينج والمعالجة الحرارية اللاحقة17
- تعد حلاً اليكتروسبينينج.
- حل 0.25 غرام من ثنائي هيدرات كلوريد القصدير في خليط المذيبات 1.25 جرام من الإيثانول و 1.25 غرام من ديميثيلفورماميدي (DMF) في درجة حرارة الغرفة (RT، 25 درجة مئوية).
- بعد التحريك ح 2، إضافة ز 0.35 من بوفيدون (PVP) في حل اليكتروسبينينج ويقلب الخليط لآخر ح 6.
- نفذ اليكتروسبينينج للنانو مركب السلائف/حماية الأصناف النباتية Sn.
- عند حل اليكتروسبينينج مستعدة جيدا، يغسل مستطيل، منزوع الماء (DI) والإيثانول 2 س-5 س مرنة الفولاذ المقاوم للصدأ (30 × 20.5 سم) مع وأيردري أنه عند 60 درجة مئوية ل....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
كانت ملفقة سنو2 الأنابيب النانوية اليكتروسبينينج والإحراق اللاحقة، خلالها نانوتوبولار وهياكل المليئة بالثغرات التي يمكن رؤية بوضوح، وفقا للصورة ووزارة شؤون المرأة (الشكل 3). بنية نانوتوبولار يأتي من التحلل من حماية الأصناف النباتية، بينما يتم نقل السلائف التعطيل في لب إلى الخارج بسبب تأثير كيركيندال17،18. بالإضافة إلى ذلك، يحدث Ostwald النضوج بالإضافة إلى تأثير كيركيندال، م.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
وهناك خطوات حاسمة ضمن البروتوكول. أولاً، يحتاج نقل الجرافين إلى الشبكة تيم الباحثين عناية فائقة. من المهم التعامل مع الشبكات بملاقط ولا تضر أي من الشبكات، على سبيل المثال بتدمير الغشاء الكربون غير متبلور أو الانحناء الإطار. سوف يؤدي ضعف تغطية من الجرافين هذه الأنواع من الأضرار وتؤثر على عدد جيوب السائل. وبالإضافة إلى ذلك، وضع الشبكة العلوية في موقف الحق أمر بالغ الأهمية. كما ورد في البروتوكول، الشبكة العليا يجب أن توضع بسرعة قبل ما يجف السائل. أثناء هذه العملية، قد تلف الشبكة العلوية الباحثين أو وضعه في الموضع غير صحيح (.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
شكر وتقدير
وأيد هذا العمل قبل الوطنية بحوث مؤسسة من كوريا (جبهة الخلاص الوطني)، ومنحة رقم 2014R1A4A1003712 (BRL البرنامج)، منح كوريا احتجاز ثاني أكسيد الكربون والتطوير مركز د (ككرك) تموله حكومة كوريا (وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات وتخطيط المستقبل) (رقم NRF-2014M1A8A1049303)، منحة اندران من KAIST تموله حكومة كوريا في عام 2016 (وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات وتخطيط المستقبل) (N11160058)، يمكن ارتداؤها منهاج مواد التكنولوجيا مركز (مؤتمر العالم الإسلامي) (NR--2016R1A5A1009926)، و "البحوث الوطنية" مؤسسة كوريا (جبهة الخلاص الوطني) منحة ممولة من "الحكومة الكورية" (جبهة الخلاص الوطني-2017H1A2A1042006-العالمية زمالة برنامج الدكتوراه)، منحة وطنية بحوث مؤسسة من....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| كلوريد القصدير ثنائي هيرات | Sigma Aldrich | CAS 10025-69-1 | في زجاجة زجاجية |
| الإيثانول | Merck | CAS 64-17-5 | في زجاجة زجاجية |
| ثنائي ميثيل فورماميد | سيجما ألدريتش | CAS 68-12-2 | في زجاجة زجاجية |
| Polyvinylpyrrolidone | Sigma Aldrich | CAS 9003-39-8 | في زجاجة |
| بلاستيكية جهاز اختبار الخلية | KOREA THERMO-TECH | جهاز اختبار الخلايا Maccor Series 4000 | |
| 2 | WonaTech | WBCS4000 | |
| بيركلورات الصوديوم | Sigma Aldrich | CAS 7601-89-0 | في زجاجة زجاجية |
| 25 إبرة | قياس Hwa-In Science Ltd. | ||
| 1.3 متر من سداسي فلورو فوسفات الليثيوم (LiPF6) مذاب في EC / DEC مع 10٪ بالوزن من FEC | PANAX ETEC | في زجاجة من الفولاذ المقاوم | |
| للصدأ كربونات البروبيلين | Sigma Aldrich | CAS 108-32-7 | في زجاجة زجاجية |
| Super P Carbon Black | Alfa-Aesar | CAS 1333-86-4 | في زجاجة زجاجية |
| مكونات الخلية (الخلية السفلية ، الخلية العلوية ، الفاصل ، الحشية ، الزنبرك ، الفاصل) | Wellcos Corporation | ||
| Cell Punch | Wellcos Corporation | ||
| صندوق القفازات | تكنولوجيا الأكسجين الرطب (MOTEK) | ||
| فرن الصندوق | Naytech | Vulcan 3-550 | |
| جهاز الغزل الكهربائي | NanoNC | ||
| حمض الهيدروفلوريك | Junsei | 84045-0350 | 85٪ |
| رقائق | النحاسAlfaaesar | 38381 | نحاس Thinfoil ، سمك 0.0125 مم ، 99.9٪ |
| الكربون المقدس Au grid | SPI | Quantifoil R2 / 2 شبكات الكربون هولي الدقيقة ، 300 شبكة الذهب | Quantifoil R2 / 2 شبكات الكربون هولي الدقيقة ، 300 شبكة ذهبية |
| إيزوبروفيل ألكول | سيجمالدريتش | W292907 | 99.70٪ |
| بيرسلفات الأمونيوم | سيجماألدريتش | 248614 98٪ | |
| إلكترون ناقل الحركة مجهر (TEM) | JEOL | JEOL JEM 3010 | 300 كيلو فولت |
| استهلاك البخار الكيميائي (CVD) جهاز | Scientech | ||
| Charge المقترن (CCD) منظف | Gatan | Orius SC200 | |
| برنامج الغزل الكهربائي Femtoscience | VITA | ||
| روبوت NanoNC | NanoNC |
المراجع
- Sun, Y. -K., et al. Nanostructured high-energy cathode materials for advanced lithium batteries. Nature Materials. 11 (11), 942-947 (2012).
- Manthiram, A., Fu, Y., Chung, S. -H., Zu, C., Su, Y. -S. Rechargeable Lithium-Sulfur Batteries. Chemical Reviews. 114 ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
