Analisis gas yang dihasilkan daripada semua bateri Li-ion keadaan pepejal menggunakan elektrolit pepejal berasaskan sulfida

Pengenalan

Memahami gas yang dijana di dalam bateri boleh dicas semula apabila ia sedang digunakan dipertimbangkan dari segi penyelenggaraan prestasi dan kawalan kualiti. Dengan menggunakan bateri eksperimen yang daripadanya gas yang dijana secara dalaman boleh diekstrak, adalah mungkin untuk mengenal pasti spesies gas yang dijana dan menganggarkan perubahan dalam jumlah gas yang dijana, walaupun ini berbeza daripada persekitaran operasi sebenar bateri, yang tertutup. angkasa lepas. Dalam makalah ini, kami memberi tumpuan kepada gas yang dijana semasa mengecas dan menyahcas bateri keadaan pepejal dan membentangkan contoh analisis menggunakan spektrometer jisim.

kaedah

Sel eksperimen yang mampu membekalkan gas dan mengekstrak gas yang dijana telah disambungkan kepada spektrometer jisim untuk mengukur gas yang dihasilkan selepas dan semasa mengecas dan menyahcas. Gambar sambungan antara sel eksperimen dan spektrometer jisim ditunjukkan di bawah. Spesies gas telah dikenal pasti menggunakan spektrometer jisim kromatografi gas JMS-T2000GC AccuTOF™ GC-Alpha berprestasi tinggi, dan perubahan dalam isipadu gas diukur menggunakan spektrometer jisim kromatografi gas JMS-Q1600GC UltraQuad™ SQ-Zeta.

Pengenalpastian spesies gas yang dijana di dalam sel selepas mengecas dan menyahcas menggunakan JMS-T2000GC

Gas yang dihasilkan dalam sel diukur dengan resolusi jisim yang tinggi, dan spektrum jisim yang diekstrak bagi puncak utama tertakluk kepada pengiraan komposisi menggunakan jisim tepat, seperti ditunjukkan di bawah. Pelbagai sulfida (H₂S, CH₄S, C₂H₆S), yang dianggap berasal dari elektrolit pepejal, serta iodometana (CH₃I) dan lain-lain telah dikesan dalam gas selepas dicas dan dinyahcas. Di samping itu, hidrogen sulfida (H₂S) dikesan di antara komponen, menunjukkan peningkatan dalam jumlah hidrogen sulfida yang dihasilkan selepas dilepaskan.

Perubahan dalam Gas yang Dijana Di Dalam Sel Semasa Pengecasan dan Penyahcasan Menggunakan JMS-Q1600GC

Keputusan pengukuran masa nyata gas yang dijana di dalam sel semasa mengecas dan menyahcas ditunjukkan di bawah. Graf menunjukkan perubahan dalam jumlah hidrogen sulfida dan metana iodida yang dihasilkan di dalam sel. Untuk hidrogen sulfida, terdapat penurunan besar sejurus selepas permulaan pengecasan, diikuti dengan penurunan beransur-ansur dan kemudian peningkatan apabila sel ditukar kepada nyahcas. Untuk iodometana, jumlah iodin meningkat secara mendadak sejurus selepas permulaan pengecasan, kemudian meningkat secara beransur-ansur, dan kemudian berkurangan apabila sel ditukar kepada nyahcas, menunjukkan tingkah laku yang bertentangan dengan hidrogen sulfida.

Penghargaan

Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Prof. Atsunori Matsuda dan Cik Reiko Matsuda, Jabatan Kejuruteraan Maklumat Elektrik dan Elektronik, Universiti Teknologi Toyohashi, kerana menyediakan sampel untuk penyediaan MSTips ini.

Rumusan berdasarkan bidang

Alam Sekitar

Lebih Banyak Produk

GC-MS