原位 X 射线衍射在促进我们对储能系统的了解方面发挥着至关重要的作用,其目的是通过深入了解电极内的相变、晶胞参数变化和其他晶体学转变等动态过程,来提高电池的效率和耐用性。
从循环实验的规划、执行到数据可视化及大量数据的批量分析,D6 PHASER 提供了一个完整的、完全集成的解决方案,有助于为下一代储能技术寻求创新解决方案。
D6 PHASER 结合了目前市场上最高的台式 X 射线源功率(1.2 kW)、较小的测角仪半径、量身定制的光路系统和成熟的 LYNXEYE XE-T 探测器技术,可在原位条件下进行电池分析并提供出色的数据质量。衍射图谱可在短短几分钟内收集完毕,并可以使用 DIFFRAC.TOPAS 软件进行全谱拟合精修处理。
D6 PHASER 配有适用于反射模式电化学电池和透射模式软包电池的样品台,这意味着可以设计和执行用于研究阴极、阳极或全电池的原位实验。夹持式样品台可以使用各种尺寸的软包电池,而反射式纽扣电池样品台则是为 LeRiChe 2型电池*而设计的。这种电池由布鲁克公司独家提供,是由法国亚眠大学 LCRS实验室 专门为 XRD 研发的。这种电池重量轻、结构紧凑,易于组装和使用。
* K. Choudhary et al., J. Pow. Sour. 553 (2023) 232270
将 SP-50 恒电位仪的控制系统集成到 DIFFRAC.SUITE 软件中,可通过单一界面进行 XRD测试 和电化学实验。
在 DIFFRAC.WIZARD 中规划和创建模块化实验,将用户定义的 XRD 扫描与恒定电流 (CC)、恒定电压 (CV) 和开路电压 (OCV) 模式相结合。所有参数都与 XRD 扫描数据一起记录在测量结果文件中,以便在 DIFFRAC.EVA 软件中进行评估和展示。
DIFFRAC.EVA软件是一款神奇的工具,可以快速实现大批量(多达数百甚至数千个)XRD数据的可视化。选择单个数据进行物相鉴定,或使用二维视图快速浏览大批量原位数据,以便轻松鉴定新的物相及相转变点。电流或电压参数的变化也可与 XRD 数据一起绘制成图,或以表格形式列出,以便在其他软件中进行分析。
典型的原位衍射实验包括数百或数千个数据。DIFFRAC.TOPAS 软件中 Rietveld 全谱拟合精修功能用于定量分析衍射数据,并建立电池内部组成的完整图像,其精修过程仅需几秒钟。电池的完整层叠模型可以很容易地构建,并且是精确确定相对相含量和晶格参数所必需的。这包括各层的吸收校正、样品高度校正和择优取向校正。一旦定义好模型或项目,将来只需单击加载数据集并运行精修,即可执行数据分析!