導(dǎo)言

為了延長(zhǎng)鋰離子電池的使用壽命，控制充放電過(guò)程中的狀態(tài)非常重要。為此，只觀察100%充電狀態(tài)或放電狀態(tài)的電極結(jié)構(gòu)是不充分的，需要原位觀察充電深度、放電深度與電極結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。但是，一旦將材料從密封電池中取出該材料將與空氣發(fā)生反應(yīng)，或因電極剝離而使充放電狀態(tài)發(fā)生變化，材料可能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌Y(jié)構(gòu)。因此，使用傳統(tǒng)方法很難通過(guò)X射線衍射測(cè)量觀察充放電過(guò)程中物質(zhì)的變化，通過(guò)使用電池單元附件組裝的電池可在進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)的同時(shí)獲取X射線衍射譜圖，因此無(wú)需對(duì)進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)的材料進(jìn)行密封開封或電極剝離等加工，可直接對(duì)樣品的狀態(tài)變化和充放電特性進(jìn)行關(guān)聯(lián)并評(píng)估。

測(cè)量分析實(shí)例

使用電池單元附件創(chuàng)建了一個(gè)橄欖石型鋰離子電池正極材料LiFePO，的試驗(yàn)電池，觀察其在充放電過(guò)程中衍射圖的變化。如圖1所示，在充電過(guò)程(Charge)中，起始原料LiFePO4的衍射線強(qiáng)度隨著充電量的增加而降低而由于FePO的衍射線的出現(xiàn)，可以確認(rèn)伴隨充電LiFePO:已相變?yōu)镕ePO4。相反，在放電過(guò)程(Discharge)中，觀察到FePO4相變?yōu)長(zhǎng)iFePO4的情況。

圖1充放電過(guò)程中LiFePO4的相變

樣品提供:兵庫(kù)縣立大學(xué) 中村龍?jiān)?教授

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