Name: identification and quantification of decomposition mechanisms in lithium-ion batteries; input to heat flow simulation for modeling thermal runaway
Uploaded: 2022-03-07T12:30:00
Duration: 11 min 25 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Identification and Quantification of Decomposition Mechanisms in Lithium-Ion Batteries; Input to Heat Flow Simulation for Modeling Thermal Runaway at JoVE.com

लेखक इस पांडुलिपि की समीक्षा और चर्चा करने के लिए उत्कृष्ट समर्थन के लिए मार्क स्टीन और नतालिया लेबेदेवा को धन्यवाद देते हैं।

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Glove box MB 200B</td>
			<td>MBraun</td>
			<td></td>
			<td>Glove box filled with argon to ensure inert atmosphere.&#160; H2O &#60; 0.1 ppm; O2 &#60; 0.1 ppm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;STA 449 F3 Jupiter&#174;</td>
			<td>Netzsch</td>
			<td></td>
			<td>Simultaneous Thermal Analysis for thermal characterization. The STA equipment is located inside the glove box. Type of furnace used: silver</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agilent 7820A GC- Agilent 5977E MS</td>
			<td>Agilent</td>
			<td></td>
			<td>Gas Chromatograph equipped with an quadrupole Mass Spectrometer. GC-MS is coupled to STA via heated lines in order to identify the released gases during thermal characterization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bruker Vertex 70 V FTIR</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td>&#160;Fourier Transform Infrared spectrometer equipped with a TG-IR box. FTIR is coupled to STA via heated lines in order to identify the released gases during thermal characterization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18mm graphite electrode disc</td>
			<td>Customcell</td>
			<td>363586011</td>
			<td>graphite electrode disc with an area capacity of 2.24 mAh.cm-2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18mm NMC (111) electrode disc</td>
			<td>Customcell</td>
			<td>363662011</td>
			<td>LiNiMnCoO2 electrode disc with stochiometry ratio 111 and an area capacity of 2.0 mAh.cm-2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.0 M LiPF6 in EC/DMC=50/50 (v/v)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>746711-100ML</td>
			<td>Electrolyte</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;2325 trilayer film separator</td>
			<td>Celgard&#174;</td>
			<td></td>
			<td>Film separator. 22 mm diameter discs should be cut from the film</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High precision cutting pliers</td>
			<td>EL Cell</td>
			<td></td>
			<td>1) Used in paragraph 2 for cutting with a fixed 18 mm diameter the bare copper and aluminum foils (non-coated). These current collectors were bought from the same supplier as for the elecrode discs 2) Used for cutting 22 mm diameter Cegard separator discs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECC-PAT-Core (2014 version) kit using: a) reusable stainless steel (SS) upper plunger, b) reusable SS lower plunger of type 50 (size in &#181;m), c) single-use PP insulation sleeves</td>
			<td>&#160;EL Cell</td>
			<td></td>
			<td>Electrochemical cell assembly</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;Maccor Series 4000</td>
			<td>Maccor</td>
			<td></td>
			<td>Battery cycler. It was used to cycle 2 times the electrochemical cell and to adjust afterwards the SOC to 100%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>aluminum crucibles with 5 &#181;m laser-pierced lid</td>
			<td>Netzsch</td>
			<td>6.239.2-64.81.00</td>
			<td>Crucible used for the thermal analysis and identification of released gases from cycled electrode material (graphite anode or NMC (111) cathode)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision balance AE240&#160; type AE240-S inside Glove box</td>
			<td>Mettler Toledo</td>
			<td></td>
			<td>Battery materials are measured at &#181;g precision</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analogue digital multimeter ABB model MetraWatt M2005</td>
			<td>Gossen MetraWatt</td>
			<td></td>
			<td>Used to measure of the freshly assembled electrochemical cell in paragraph 1.2.6</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

identification and quantification of decomposition mechanisms in lithium-ion batteries; input to heat flow simulation for modeling thermal runaway

लिथियम आयन बैटरी के सामान्य उपयोग से संबंधित जोखिम और संभावित दुर्घटनाएं एक गंभीर चिंता का विषय बनी हुई हैं। थर्मल रनवे (टीआर) की बेहतर समझ प्राप्त करने के लिए, एनोड और कैथोड में एक्सोथर्मिक अपघटन प्रतिक्रियाओं का अध्ययन किया गया था, जिसमें एक साथ थर्मल विश्लेषण (एसटीए)/गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी-एमएस)/फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड (एफटीआईआर) स्पेक्ट्रोमीटर सिस्टम का उपयोग किया गया था। इन तकनीकों ने विकसित गैसीय प्रजातियों के विश्लेषण, जारी गर्मी की मात्रा और द्रव्यमान हानि के कारण प्रत्येक इलेक्ट्रोड में प्रतिक्रिया तंत्र की पहचान की अनुमति दी। इन परिणामों ने पहले प्रकाशित मॉडलों में कवर किए गए की तुलना में व्यापक तापमान सीमा के भीतर होने वाली थर्मल घटनाओं में अंतर्दृष्टि प्रदान की। इसने टीआर को चित्रित करने के लिए एक बेहतर थर्मल मॉडल के निर्माण की अनुमति दी। सामग्री स्तर पर प्रत्येक प्रमुख एक्सोथर्मिक प्रक्रिया के लिए प्रतिक्रिया, सक्रियण ऊर्जा और आवृत्ति कारक (थर्मल ट्रिपल) की गर्मी की जांच लिथियम निकल-मैंगनीज-कोबाल्ट-ऑक्साइड (एनएमसी (111))-ग्रेफाइट बैटरी सेल में की गई थी। परिणामों का विश्लेषण किया गया था, और उनके कैनेटीक्स प्राप्त किए गए थे। इन डेटा का उपयोग प्रयोगात्मक गर्मी प्रवाह को सफलतापूर्वक अनुकरण करने के लिए किया जा सकता है।

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Identification and Quantification of Decomposition Mechanisms in Lithium-Ion Batteries; Input to Heat Flow Simulation for Modeling Thermal Runaway

इस काम का उद्देश्य थर्मल रनवे (टीआर) से गुजरने वाले ली-आयन बैटरी कैथोड और एनोड सामग्री की प्रतिक्रिया कैनेटीक्स का निर्धारण करना है। थर्मल घटनाओं को प्रकट करने और विकसित गैसों का पता लगाने के लिए एक साथ थर्मल विश्लेषण (एसटीए)/फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड (एफटीआईआर) स्पेक्ट्रोमीटर/गैस क्रोमैटोग्राफी मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी-एमएस) का उपयोग किया गया था।

लिथियम आयन बैटरी में अपघटन तंत्र की पहचान और परिमाणीकरण; थर्मल रनवे मॉडलिंग के लिए हीट फ्लो सिमुलेशन के लिए इनपुट

The risks and possible accidents related to the normal use of lithium-ion batteries remain a serious concern. In order to get a better understanding of ...

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