原位电池变温反射样品台

总体背景：

作为新一代能源储存技术中有前景的候选者，锂离子电池（LIBs）已经迅速发展，广泛应用于传统的消费电子产品到大规模能源储存系统。由于在环境条件下的需求增加，如在寒冷的极地和炎热的干旱地区，电池可以在-30°C至100°C的宽温度范围内运行。然而，许多研究已经证明，温度对高温和低温下LIBs的影响会影响电化学性能。实际上，在电动汽车（EV）中，LIBs的工作温度范围为15°C至35°C。电池的电化学性能受到环境条件的影响。例如，在低温下，电解液的粘度增加会导致离子导电率迅速降低；而在高温下，阴极的电荷转移电阻增加。同时，电池中的聚合物材料，如粘结剂，在低温下会变得脆弱并丧失其原有的性能，从而降低了电化学性能。与条件相关的化学影响主要是由于电极材料的结构变化。近期有报道称，高工作温度会加速层状阴极材料中金属层间的溶解和氧的释放。此外，通过全场透射X射线装置可观察到低温下阴极发生的不可逆结构损坏。因此，尽管具有挑战性，但深入了解温度参数对LIBs内部电极结构的影响是非常重要的。

原位电池变温反射样品台详情：

这是一种新颖的温度依赖型电化学系统，用于实时X射线衍射（XRD）研究，并使用实验室X射线源进行操作。本设计配合专门的原位XRD电池装置（ISXRD-LIB102），用于对标准电池进行原位XRD表征。采用了直径30毫米圆形设计的铍窗口，该原位系统的检测角度范围从7°到164°，并能够在-30°C至100°C的宽温度范围内收集XRD图谱。这种原位系统使得能够对电极材料的结构演变进行原位研究，从而更深入地了解电极材料的结构演变过程。

原位电池变温反射样品台主要由真空壳体，原位电池装置，加热系统，半导体制冷系统，真空系统，水冷却系统及温度控制系统组成。

特点和优势：

Ø 温度范围从-30 °C to 100 °C

Ø 气密电池仓

Ø 快速制热和制冷

Ø 温度传感器靠近样品，可精确测量温度

Ø 样品支架具有高位置稳定性和较小热膨胀

Ø 样品的操作和更换简便

Ø 设计紧凑

技术参数：