A tecnologia in situ da bateria secundária é usada para monitorar o processo de resposta interna da bateria em tempo real e é importante para entender como a bateria funciona e otimizar o desempenho da bateria.

Princípios

A tecnologia de piscina in situ da bateria secundária baseia-se no princípio eletroquímico, através da construção de uma piscina de micro-reação que permite que a bateria seja monitorada em tempo real durante o processo de carregamento e descarga, usando técnicas de caracterização como espectro, espectro de massa e outros, para capturar as mudanças dinâmicas no material do eletrodo interno da bateria, eletrólitos e outros componentes. Por exemplo, espectrómetros Raman ou infravermelhos podem monitorar em tempo real processos críticos como a evolução da estrutura do material do eletrodo e a geração de produtos de decomposição do eletrólito, fornecendo evidências diretas para revelar o mecanismo de falha da bateria.

Construção

A piscina in situ é geralmente composta por componentes como o corpo do ánodo, a base do cátodo, a junta de vedação e o dispositivo condutor compactado. O corpo do ánodo e a base do cátodo formam câmaras seladas através de conexões roscadas, colocando componentes como amostras a serem testadas, diafragmas e placas de lítio no interior. Os dispositivos condutores compactados passam por estruturas como pontas metálicas e molas para garantir um bom contato entre a amostra a ser testada e o eletrodo, evitando o vazamento de eletrólitos através de uma junta de vedação. Alguns pools in situ também integram janelas ópticas para facilitar a captação de sinais espectrais.

Progresso da aplicação

Nos últimos anos, a tecnologia de piscinas in situ fez progressos significativos na pesquisa de baterias secundárias. A equipe da Universidade de Xiamen construiu uma plataforma de espectroscopia de caracterização de baterias in situ / em condições de trabalho, combinando vários métodos de caracterização espectroscópica eletroquímica in situ, para estudar em profundidade os processos-chave como dessolventização da superfície do lítio-metal e descomposição do eletrólito em membranas. Além disso, a tecnologia de piscina in situ também é aplicada em áreas como o design de eletrólitos ricos em lítio e a pesquisa de interfaces de baterias de estado sólido. O monitoramento in situ permite que os pesquisadores compreendam com mais precisão as respostas complexas dentro da bateria, fornecendo apoio teórico e orientação técnica para o desenvolvimento de baterias secundárias de alto desempenho.