電池原位池,或稱電化學(xué)原位反應(yīng)池,是一種研究物質(zhì)的電化學(xué)行為和性質(zhì)的重要實(shí)驗(yàn)技術(shù)。主要利用電化學(xué)反應(yīng)的能量,將化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能,或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)反應(yīng)能量。具體來說,該設(shè)備由電極、電解液、反應(yīng)物和反應(yīng)室組成。當(dāng)電池原位池通電時(shí),電極上會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,從而使電解液中的離子發(fā)生移動(dòng),形成電流。電流流經(jīng)反應(yīng)物時(shí),會(huì)將其轉(zhuǎn)化為反應(yīng)產(chǎn)物,同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物也會(huì)通過電解液中的離子移動(dòng)到另一電極,形成反應(yīng)環(huán)路,實(shí)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)。
1、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變監(jiān)測(cè):能夠監(jiān)測(cè)電池反應(yīng)過程中電極材料的結(jié)構(gòu)變化,這對(duì)于理解材料的老化和退化機(jī)制至關(guān)重要。
2、氧化還原過程分析:通過原位技術(shù)可以觀察和分析電極材料在充放電過程中的氧化還原反應(yīng),從而更好地理解電池的工作原理。
3、固液界面研究:原位池可以用于研究電極和電解質(zhì)之間的固液界面形成,這對(duì)于改善電池性能和壽命非常關(guān)鍵。
4、副反應(yīng)探測(cè):能夠探測(cè)到電池運(yùn)行過程中可能發(fā)生的副反應(yīng),這些副反應(yīng)可能會(huì)影響電池的性能和安全性。
5、鋰離子傳輸特性:可以分析和了解鋰離子在電池內(nèi)部的傳輸特性,這對(duì)于優(yōu)化電池設(shè)計(jì)和提高能量密度具有重要意義。
6、多模態(tài)耦合表征:原位池技術(shù)還支持多模態(tài)耦合表征,這意味著可以同時(shí)使用多種測(cè)量技術(shù)來獲得更全面的電池性能信息。