wu xua ,∗ , kang xub, vilayanur V. viswanathana, silas A. townea, john S. hardya, jie xiaoa, zimin niea,dehong huc, deyu wanga,1, ji-guang zhanga,∗∗

dyrekcja ds. energii i środowiska , laboratorium narodowe północno-zachodniego pacyfiku , WA 99354 , stany zjednoczone b dyrekcja ds. czujników i urządzeń elektronowych , U. S . laboratorium badawcze armii , adelphi , MD 20783, stany zjednoczone c dyrektoriat nauk podstawowych i obliczeniowych, laboratorium krajowe pacyfiku północno-zachodniego, richland, WA 99354, stany zjednoczone

jeśli chodzi o badania dotyczące obciążalności i cykliczności różnych potencjalnie rozładowane produkty (li2o2, li2o, li2co3, LEDC i lpdc),elektrody modelujące zostały zaprojektowane w celu zbadania ładowalności spośród poszczególnych produktów odprowadzania . tylko jeden odprowadzany produkt został użyty w jednej próbce elektrody ładującej, aby uniknąć zamieszania; spowodowane przez wieloskładnikowe. materiały nieaktywne,, takie jak niski powierzchnia węgla (i.e. SP węgiel) i spoiwo na bazie niewodnej system (i.e. PVDF w roztworze NMP) zastosowano w celu łatwiejszej obsługi,mniejsze wykorzystanie rozpuszczalnika i brak rozkładu materiału aktywnego przez wodę. elektrody powietrzne SP wstępnie napełnione li2o2, li2o, li2co3,ledc i LPDC jako substancje czynne z i bez fe3o4 zostały przygotowane wewnątrz rękawicy mbraun pudełko wypełnione ultra wysoko oczyszczonym argon, w którym zawartość wilgoci i tlenu była mniejsza niż 1 ppm.dla elektrod powietrznych, które nie zawierały fe3o4 jako katalizatora, mieszanina tlenku litu lub soli jako substancji czynnej i SP w stosunku wagowym 1:1 przygotowano. dla elektrod powietrznych z fe3o4 jako katalizatorem do obniżyć przepięcie li– akumulatory o2 podczas procesu ładowania, jak zgłoszone przez Bruce'a i współpracowników [8 , mieszanina tlenku litu lub sól, SP, i fe3o4 w stosunku wagowym 39.4:51.3:9.3 użyto jako w naszej poprzedniej pracy [15 . każda stała mieszanina była mielona w młynie kulowym przez 30 min w wysokiej energii planetarny młyn kulowy zakupione od xiamen TMAX urządzenia akumulatorowe ograniczone. następnie , zawiesiny stałej mieszaniny mielonej kulowo i PVDF w roztworze NMP zostały oddzielnie nałożone na krążki piankowe ni, które miały 1 . 59 cm średnicy i 1.98 cm2 powierzchni. po odparowaniu NMP w przedpokoju próżnia pudełko na rękawiczki zakupione od xiamen TMAX urządzenia akumulatorowe ograniczone , elektrody powietrzne były dalej suszone w temperaturze 80◦ C pod próżnią przez noc. stosunek wagowy materiału aktywnego/sp/pvdf ustalono na 4:4:2 , lub materiał aktywny/sp/fe3o4/pvdf o 36.8:48.0:8.7:6.5. jako punkt odniesienia porównanie, elektrod powietrznych SP/PVDF w stosunku wagowym 8:2 i sp/fe3o4/pvdf w 84.8:8.7:6.5 wagowo również zostały przygotowane.

moneta typu li– Zmontowano baterie o2 o rozmiarze 2325 wewnątrz schowka na rękawiczki mbraun, jak opisano we wcześniej opublikowanej artykuły [3,18. 2325 zestawów monet zostało zakupionych w Kanadzie krajowa rada badawcza (cnrc) ,, a miski z komórkami zostały wywiercone maszynowo z 19× Ø1.0 mm otwory w równomiernie rozłożonym wzorze dla dostęp tlenu. ogniwa zostały skonstruowane poprzez umieszczenie krążka elektrody powietrznej na misce ogniwa, przykrywając ją kawałkiem pp peS separator został zakupiony od urządzeń akumulatorowych xiamen TMAX ograniczonych. , dodanie nadmiernej ilości (około 280 l) elektrolitu (1.0 mlitfsiinpc:ecat w stosunku wagowym 1:1), umieszczenie dysku litowego o średnicy 1.59 cm, umieszczenie podkładki dystansowej ze stali nierdzewnej o grubości 0.5 mm z materiałów pred,i wykończenie pokrywa ogniwa monetowego z uszczelką polipropylenową.cały zestaw został zaciśnięty pod ciśnieniem gazu 200 psi na pneumatyczny zaciskarka do monet zakupiony od xiamen Urządzenia akumulatorowe tmax ograniczone, i nadmierne elektrolit został usunięty z ogniw poprzez dyfuzję O2 okienka podczas zaciskania.

2.2. test i charakterystyka

wydajność li– Baterie pastylkowe o2 zostały przetestowane w pokoju temperatura na tester baterii . tester baterii został zakupiony od urządzeń akumulatorowych xiamen TMAX Limited;. każda komórka była umieszczony w pojedynczym teflonowym pojemniku o pojemności 226 cm3 wypełnionym oczyszczonym tlenem pod ciśnieniem nieco powyżej 1 atm . rys. 1 jest schematem naszej eksperymentalnej konfiguracji . wyładowanie elektrody powietrznej KB było prowadzone przy gęstości prądu 0.05 macm− 2 , i głębiny rozładowanie (DOD) było zróżnicowane przy użyciu różnych napięć odcięcia 2.8v, 2.7V, 2.6V, 2.5V, 2.4V, odpowiednio 2.2V i 2.0V,. po osiągnięciu zadanego napięcia rozładowania, rozładowywanie kontynuowano przy stałym napięciu aż do uzyskania gęstości prądu zmniejszył się do≤ 0.01 macm− 2. w przypadku testu ładowalności elektrod powietrznych opartych na sp, wstępnie załadowanych aktywnymi składnikami soli litu,, ogniwa pracowały w cyklu pomiędzy 4.5 lub 4.6V i 2.0V po naładowaniu.