电池研究
Overview
Shedding Light on the Workings of Energy Storage Materials
能源产生和能源存储相关的应用需要当今最复杂的材料开发计划，以满足效率和可靠性目标。必威手机客户端从笔记本电脑到智能手机，我们的许多电子设备都由可充电锂离子（Li-ion）电池提供动力，并且它们也可能很快扩展到许多其他区域。这包括通过正在进行的电动汽车开发和采用运输。不断开发必威手机客户端新材料，以改变我们捕获，传输和存储能源的方式。
任何电池的性能，无论是在其容量，寿命还是能量密度方面，最终都取决于构成其阳极，阴极，电解质和SEI的材料的内在特性。必威手机客户端布鲁克（Bruker）开发了一套全面的表征技术，以使科学家能够理解和优化所有电池组件和完全组装的电池电池的物理和化学特性，性能和稳定性。
请继续阅读以了解原子力显微镜，FTIR光谱，纳米力学测试，X射线衍射，拉曼显微镜，X射线显微镜和X射线光谱如何在储能材料的工作中亮起。必威手机客户端
In-situ Characterization
In-situ Characterization
研究溶质和电极
Researchers can in-situ monitor the electrochemical process in the solutes and electrodes of a lab-level battery model system. These model systems are not ready battery products, but one has the possibility to tune the anode, cathode materials, the electrolyte composition, temperature etc. during a programmed voltage cycle. FTIR spectroscopy is synchronised with electrochemical reaction. As result IR spectra over time / potential are collected. The combination of FTIR spectroscopy with electrochemistry offers insight in the molecular change and the reaction process of the studied molecules in addition to the electrochemical response of the experiment.
在骑自行车期间遵循电池电池行为
在充电/放电期间，每个电池电池的阴极和阳极都会发生恒定变化，例如由于插入了李列。使用X射线衍射（XRD），可以同时遵循变化的相位组成和晶体结构的演变。这使研究人员能够在原子水平上理解新的储能材料，遵循骑自行车和监测降解行为的反应以提高电池的性能。必威手机客户端
我们的X射线衍射仪支持您的电池材料的研究和开发，从对孤立阴极和阳极材料的原位分析到对功能齐全的套管和袋子细胞的operando研究。必威手机客户端
观察原位Li-Dendrite的生长
Lithium dendrite growth is one of the biggest problems affecting the safety of Li-ion batteries, but probing the initial stages of dendrite growth is difficult due to the reactive and fragile nature of lithium compounds, especially when studying growth at the solid electrolyte interface (SEI).
使用电化学模式使用原子力显微镜，可以追溯到电势控制下电极表面的形态演化。这些实验揭示了对不同电解质的石墨上的不同沉积，从而更深入地理解了Li-Batteries中树突状生长的潜在机制。
前态和失败分析
前态和失败分析
通过激光解吸/电离成像研究电化学副反应
在电机合成和电池研究的新兴领域中，电极活性表面的电化学侧反应代表了效率和可重复性的主要挑战。
通常，观察到电极活性表面上一种或多种化合物的不想要的聚合。这些聚合物倾向于吸附到导致活性表面钝化的电极上，通常称为“电极结垢”。
Mass spectrometric imaging using the timsTOF fleX enables the identification and the spatially resolved visualization of the adsorbed side products. Hence, timsTOF fleX-based imaging allows the investigation of electrode fouling and provides valuable insight into electrochemical reaction pathways.
提高电池安全性
机械损伤，包括电极的脆性故障和分离器穿透，可能会导致储存能量的戏剧性释放，包括电池火。此外，涂料，机械（或离子）引起的肿胀和僵硬，制造的压力以及机械应力以及多重电荷分离循环的损害对新设备开发和整合构成了重大挑战。因此，出于安全性和性能原因，都必须了解这些设备的机械性能，包括适当尺寸尺度的每个组件。
电池材料的纳米力学测试为新兴材料提供了定量表征，并更深入的见解可改善必威手机客户端机械性能。
柔性电极中的碳分析
已知使用LIFEPO4（LFP）阴极的电池非常安全，并且没有热失控的风险，但电导率较低，以高电荷/放电速率限制了性能。LFP颗粒上的非常薄的碳涂层可以改善其电导率。可以通过拉曼光谱学研究碳涂层阴极材料的阳极稳定性，这证明了涂层的均匀性。必威手机客户端
电池（如阳极/阴极材料和电解质）的所有组件都可以使用反效率和以下的拉曼微光谱法分辨出很高的横向必威手机客户端分辨率。碳被广泛用于电池。拉曼光谱可用于区分其同素异形，并提供更多信息，例如缺陷浓度。
验证电极的结构完整性和研究微观结构
X射线显微镜可以无损地可视化电池和燃料电池的内部3D结构。因此，XRM是通过监视组件的内部对齐（例如电池寿命上的电极分离）或在压力测试中的内部对齐方式来帮助理解故障机制的好工具。
现代高性能电池（例如锂离子电池）的电极微观结构显着影响关键特性，例如循环寿命和容量。因此，许多努力都要仔细优化处理参数，以取消最佳的电池性能。XRM作为多尺度分析技术支持高级电池研究，因为它可以在高分辨率下揭示单个阳极和阴极层的微观结构。
铅酸电池电极中的元素映射
铅酸电池（累加器）是可充电设备，用于存储由电化学工艺产生的电能。电池由由铅（PB）和二氧化铅制成的电极组成（PBO2）和稀硫酸（37％h2所以4）作为电解质。在排放铅酸电池期间，分散的铅硫酸盐（PBSO）4）在电极上以充电逆转的过程中的形式。但是，在某些条件下，也可以在电极上形成永久性沉积物。WDS获得的X射线元件图是研究导致电池故障的硫酸沉积物的性质和空间分布的理想选择。
