钙钛矿电池薄膜测sem的时候怎么治样才能保证测试的时候不变质?

钙钛矿电池薄膜测sem的时候怎么治样才能保证测试的时候不变质?,第1张

在钙钛矿太阳能电池的生产过程中,钙钛矿薄膜质量的好坏直接影响钙钛矿电池性能的优劣。目前对钙钛矿薄膜质量的检测手段主要有两种,一种是微观检测手段,如利用x射线衍射仪(xrd)表征钙钛矿薄膜的结晶程度;利用扫描电子显微镜(sem)观察钙钛矿薄膜的微观形貌;利用原子力显微镜(afm)测试钙钛矿薄膜表面平整度等,这些微观检测手段不仅测试费用昂贵、制样繁琐、测试时间长,而且很难整合到实际的生产线中,无法满足后续钙钛矿电池组件的批量化生产要求。而另一种检测手段是使用常规光谱检测,如紫外可见漫反射谱(uv-vis)、荧光光谱(pl)等,也因价格昂贵,光路精度要求高,测试耗时等因素,限制了其在生产线中的大规模应用。

另一方面,钙钛矿薄膜的反应程度也会直接影响钙钛矿薄膜的质量,而目前对钙钛矿薄膜反应程度的判断尚未见到有效的方法。无论是溶液法还是气相法制备钙钛矿薄膜,只有当几种前驱体的摩尔量符合化学计量数之比时,钙钛矿薄膜才能充分反应,当其中一种前驱体的量不足时,钙钛矿就会出现反应不充分的情况。以最常见的mapbi3钙钛矿材料为例,它是由mai和pbi2两种前驱体通过化学反应转化而成,当mai前驱体的量不足时,钙钛矿的转化不充分,此时薄膜中会残留较多的pbi2前驱体,使得钙钛矿薄膜在光照下,从正面(入光面为正面,即导电玻璃基底这一面)看去会呈现淡黄色,说明钙钛矿薄膜对可见光的吸收尚不充分。当mai的量逐渐符合化学计量数之比时,mapbi3的反应程度逐渐达到充分状态。在这一过程中,从正面观察钙钛矿薄膜所呈现出来的颜色变化会从淡黄色逐渐变为青绿色,再到淡蓝色,最后到紫色,这也从侧面印证了钙钛矿薄膜对光的吸收逐渐扩展至整个可见光范围。钙钛矿薄膜的这种颜色变化过程恰好为我们提供了一种判断其反应程度的指标。

机器视觉是一种使用机器代替人眼进行检测和判断的工业系统,其通过图像拍摄装置摄取待检测样品的图像信息,并传输至专用的图像处理系统。图像处理系统会将检测样品的颜色、亮度、均匀性等信息转换成数字信号,并与数据库中的标准样品进行比对,从而做出判断和筛选,并将结果反馈给现场工作的设备和检测人员。相比于人工检测与筛选,机器视觉大大提高了样品检测的准确性和生产效率,并在一些不适合人工作业的危险环境中发挥着重要作用。机器视觉的应用越来越广泛。

一、镍钴锰酸锂缩写是NCM;

1、三元材料的名称比如333、442、532、622、811等都是以NMC的顺序来命名的。而BASF则是因为购买了美国阿贡国家实验室(ANL)的相关专利,为了显示自己与3M的“与众不同”并且拓展中国市场,而故意称三元材料为NCM。

2、三元材料根据组分可以分为两个基本系列:低钴的对称型三元材料LiNixMnxCo1-2xO2和高镍的三元材料LiNi1-2yMnyCoyO2两大类型。此外有一些其它组分,比如353、530、532等等。

扩展资料:

三元材料(NMC)实际上是综合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三种材料的优点,由于Ni、Co和Mn之间存在明显的协同效应,因此NMC的性能好于单一组分层状正极材料,而被认为是最有应用前景的新型正极材料之一。

三种元素对材料电化学性能的影响也不一样,一般而言,Co能有效稳定三元材料的层状结构并抑制阳离子混排,提高材料的电子导电性和改善循环性能。但是Co比例的增大导致晶胞参数a和c减小且c/a增大,导致容量降低。

而Mn的存在能降低成本和改善材料的结构稳定性和安全性,但是过高的Mn含量将会降低材料克容量,并且容易产生尖晶石相而破坏材料的层状结构。

Ni的存在使晶胞参数c和a增大且使c/a减小,有助于提高容量。但是Ni含量过高将会与Li+产生混排效应而导致循环性能和倍率性能恶化,而且高镍材料的pH值过高影响实际使用。

参考资料:百度百科-三元材料

参考资料:百度百科-三元聚合物锂电池

参考资料:百度百科-镍钴锰酸锂

【太平洋汽车网】镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料,具有容量高、循环稳定性好、成本适中等重要优点,三元锂电池广泛应用于移动和无线电子设备、电动工具、混合动力和电动交通工具等领域。

三元锂电池又称三元聚合物电池,一般指的是使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的三元锂电池。是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,所以称之为三元,包含了许多不同比例类型的电池。

其标称电压可达到3.6-3.8V,能量密度比较高,续航里程长,输出功率较大,低温性能优异,造价也比较高。三元锂电池广泛应用于移动和无线电子设备、电动工具、混合动力和电动交通工具等领域。

三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池【1】,三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,但是电压太低,用在手机上(手机截止电压一般在3.0V左右)会有明显的容量不足的感觉。

镍锰钴(NMC)的阴极组合作为最成功的锂离子体系之一,镍以高比能量而闻名,但稳定性差;锰尖晶石结构可以实现低内阻但能量低。两种活性金属优势互补。因而国内主要研发NMC电池,当前按照三元材料比例不同,分为111、523、622和811四种,其中881高镍电池成为重点突破方向,因为它是提升电芯能量密度关键。

(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)


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