세계 유일의 진정한 다목적 벤치탑 XRD 시스템

배터리 연구용 D6 PHASER

Operando X선 회절은 상전이, 격자 상수 변동 및 전극 내의 기타 결정구조 변형과 같은 동적 프로세스에 대한 귀중한 통찰력을 제공하여 배터리의 효율성과 내구성을 향상시키는 것을 목표로 에너지 저장 시스템에 대한 이해를 높이는 데 중요한 역할을 합니다.

사이클링 실험의 계획 및 실행에서 데이터 시각화 및 대규모 데이터 세트의 배치 분석에 이르기까지 D6 PHASER는 차세대 에너지 저장 기술을 위한 혁신적인 솔루션을 추구하는 데 도움이 되는 완전하고 통합된 솔루션을 제공합니다.

배터리 연구에 벤치탑 XRD를 사용해야 하는 이유

D6 PHASER는 벤치탑 XRD에서 가장 강한 X선 전력(1.2kW)과 작은 고니오미터 반경, 맞춤형 빔 광학 및 입증된 LYNXEYE XE-T 검출기 기술을 결합하여 작동 조건에서 배터리 셀을 분석하기 위한 우수한 데이터 품질을 제공합니다. 회절 패턴은 단 몇 분 만에 수집할 수 있으므로 DIFRAC.TOPAS를 사용하여 완전한 Rietveld Refinement가 가능합니다.

배터리 전문가에 의한, 배터리 전문가를 위한 회절기

D6 PHASER에는 반사 모드 전기화학 셀과 투과 모드 파우치 셀 모두에 대한 전용 스테이지 지그가 있어 음극, 양극 또는 전체 셀을 연구하기 위한 운영 실험을 설계하고 수행할 수 있습니다. 클램프 스테이지를 통해 다양한 크기의 파우치 셀을 사용할 수 있으며, 반사 코인 셀 스테이지 부착물은 LeRiChe의 배터리 셀 유형 2*를 염두에 두고 이루어집니다. Bruker가 독점적으로 제공하는 이 셀은 특히 XRD를 위해 Amiens 대학의 LCRS에서 개발되었습니다. 셀은 가볍고 컴팩트하여 쉽게 조립하고 사용할 수 있습니다.

K. Choudhary et al., J. Pow. Sour. 553 (2023) 232270

계획 – 측정 – 분석

BioLogic의 SP-50 potentiostat를 DIFRAC.SUITE에 통합하면, 단일 인터페이스를 통해 연결된 XRD 및 전기화학 실험이 가능해집니다.

사용자 정의 XRD 스캔을 정전류(CC), 정전압(CV) 및 개방 회로 전압(OCV) 모드와 결합하는 DIFFRAC.WIZRD에서 모듈식 실험을 계획하고 구축하십시오. 모든 파라미터는 측정 결과 파일에 XRD 스캔 데이터와 함께 기록되어 DIFRAC.EVA에서 평가 및 표시됩니다.

DIFFRAC.EVA의 Operando 데이터 시각화

NMC622 파우치 셀의 2회 충전/방전 주기에 대한 등강도 플롯(측면도의 평균 전압 정보 포함)

DIFFRAC. EVA는 최대 수백 또는 수천 개에 이르는 많은 수의 XRD 데이터 세트를 빠르게 시각화할 수 있는 놀라운 도구입니다. 상 식별을 위해 개별 데이터 세트를 선택하거나 2D 보기를 사용하여 대량의 실험 데이터 세트에 대한 빠른 개요를 확인하여 새로운 상과 변이 지점을 쉽게 식별할 수 있습니다. 전류 또는 전압 파라미터의 변화는 XRD 데이터와 함께 표시하거나 다른 소프트웨어에서 분석하기 위해 표에 나열할 수도 있습니다.

완전한 이해를 위한 정확한 모델링

계산된 NMC 파우치 셀 데이터와 추출된 격자 파라미터, 충전 및 방전 주기 동안 형성된 음극상의 상대적인 양의 표면 플롯.

일반적인 operando 회절 실험은 수백 또는 수천 개의 데이터 세트로 구성됩니다. DIFRAC.TOPAS의 Rietveld 전체 프로파일 피팅은 회절 데이터를 정량적으로 이해하고 셀 내부 조건에 대한 완전한 그림을 구축하는 데 사용되며 Refinement 계산은 몇 초 밖에 걸리지 않습니다. 배터리 셀의 전체 레이어 스택에 대한 모델은 쉽게 구성할 수 있으며 상대적인 상 분율과 격자 상수를 정확하게 결정하는 데 필요합니다. 여기에는 흡수 보정, 샘플 제로위치 보정 및 각 레이어에 대한 우선 배향성에 대한 보정이 포함됩니다. 모델이나 프로젝트가 정의되면 한 번의 클릭으로 데이터 세트를 로드하고 개선을 실행하여 향후 분석을 수행할 수 있습니다!