Công nghệ pin thứ cấp tại chỗ là một công nghệ được sử dụng để theo dõi thời gian thực các quá trình phản ứng bên trong pin, có ý nghĩa quan trọng để hiểu cách hoạt động của pin và tối ưu hóa hiệu suất pin.

Nguyên lý

Công nghệ tế bào tại chỗ pin thứ cấp dựa trên nguyên tắc điện hóa. Bằng cách xây dựng một tế bào phản ứng thu nhỏ cho phép pin theo dõi thời gian thực trong quá trình sạc và xả, sử dụng phổ, phổ khối và các công nghệ đặc tính khác để nắm bắt sự thay đổi động lực của vật liệu điện cực bên trong pin, chất điện phân và các thành phần khác. Ví dụ, thông qua quang phổ Raman hoặc quang phổ hồng ngoại, các quá trình quan trọng như tiến hóa cấu trúc vật liệu điện cực và tạo ra các sản phẩm phân hủy điện phân có thể được theo dõi trong thời gian thực, cung cấp bằng chứng trực tiếp để tiết lộ cơ chế hỏng pin.

Xây dựng

Hồ bơi tại chỗ thường bao gồm thân anode, đế cathode, máy giặt kín, thiết bị dẫn nén và các thành phần khác. Cơ thể anode và cơ sở cathode tạo thành một khoang kín thông qua kết nối ren, với các thành phần như mẫu được kiểm tra, màng ngăn và tấm lithium được đặt bên trong. Thiết bị dẫn điện nén đảm bảo tiếp xúc tốt giữa mẫu được kiểm tra và điện cực thông qua các cấu trúc như bảng lồi kim loại và lò xo, đồng thời ngăn chặn rò rỉ chất điện phân bằng máy giặt kín. Một số hồ bơi tại chỗ cũng tích hợp cửa sổ quang học để dễ dàng thu thập tín hiệu quang phổ.

Tiến trình ứng dụng

Trong những năm gần đây, công nghệ hồ bơi tại chỗ đã có những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực nghiên cứu pin thứ cấp. Nhóm nghiên cứu của Đại học Hạ Môn đã nghiên cứu sâu các quá trình quan trọng như khử dung môi bề mặt kim loại lithium và phân hủy chất điện phân thành màng bằng cách xây dựng nền tảng phổ đặc tính pin tại chỗ/điều kiện làm việc, kết hợp với nhiều phương pháp đặc tính phổ điện hóa tại chỗ. Ngoài ra, công nghệ hồ bơi tại chỗ cũng được áp dụng trong các lĩnh vực như thiết kế điện phân giàu lithium, nghiên cứu giao diện pin trạng thái rắn. Thông qua giám sát tại chỗ, các nhà nghiên cứu có thể hiểu chính xác hơn các phản ứng phức tạp bên trong pin, cung cấp hỗ trợ lý thuyết và hướng dẫn kỹ thuật để phát triển pin thứ cấp hiệu suất cao.