Около разобрать по составу: «Около» корень слова и разбор по составу

{{ text }} — {{ item.tag }}

Начальная форма — {{ item.normal_form }}

Формы слова

{{ lexem[0] }} — {{ lexem[1] }}

Морфологический разбор слова — это анализ его морфологических признаков.

Морфология — это раздел науки о языке, изучающий слово как часть речи.

Данный сервис поможет определить часть речи любого русского слова и его морфологические признаки онлайн.

Напечатайте проверяемое слово в форме поиска и нажмите «Выполнить».

Возле анализируемого слова вы увидите сокращения морфологических признаков.

Расшифровка всех обозначений находится в Словаре сокращений (ссылка внизу, сразу после разбора).

После указания морфологических признаков, программа ставит слово в начальную форму. 

Затем предоставляются варианты форм слова. 

После этого приводится морфологический разбор каждой формы слова по отдельности.

Учитывайте, что буквы е и ё — это две разные буквы, соответственно, разбор слов с этими буквами будет разным.

Морфологический разбор всех слов начинается с определения части речи.

Далее порядок отличается.

Разбор существительного.

1. Поставить слово в именительном падеже, единственном числе, т.е. в начальную форму.

2. Затем указать постоянные признаки слова:

• разряд по значению (нарицательное или собственное),
• одушевлённое или неодушевлённое,
• склонение, род, число.

3. После этого, определить непостоянные признаки разбираемого слова: падеж и число.

Выполним разбор слова текстовод.

СУЩ. — существительное,

Од. — одушевлённое,

мр. — мужской род,

Ед. — единственное число,

им. — именительный падеж.

Начальная форма — текстовод.

Формы слова:

текстовод — СУЩ,од,мр ед,им

текстовода — СУЩ,од,мр ед,рд

текстоводу — СУЩ,од,мр ед,дт

текстовода — СУЩ,од,мр ед,вн

текстоводом — СУЩ,од,мр ед,тв

текстоводе — СУЩ,од,мр ед,пр

текстовода — СУЩ,од,мр мн,им,разг

текстоводы — СУЩ,од,мр мн,им

текстоводов — СУЩ,од,мр мн,рд

текстоводам — СУЩ,од,мр мн,дт

текстоводов — СУЩ,од,мр мн,вн

текстоводами — СУЩ,од,мр мн,тв

текстоводах — СУЩ,од,мр мн,пр.

Разбор прилагательного.

1. Найти начальную форму слова. Для этого необходимо поставить слово в именительный падеж, мужской род единственного числа.

2. Затем определить постоянный признак слова — разряд.

3. После найти непостоянные признаки: степень сравнения, форма, число, падеж и род.

Пример: лучший.

ПРИЛ. — прилагательное,

Превосх. — превосходная степень,

Кач. Качественный разряд,

мр. — мужской род,

ед.- единственное число,

им. — именительный падеж.

Начальная форма — хороший.

Формы слова:

хороший — ПРИЛ,кач мр,ед,им

хорошего — ПРИЛ,кач мр,ед,рд

хорошему — ПРИЛ,кач мр,ед,дт

хорошего — ПРИЛ,кач од,мр,ед,вн

хороший — ПРИЛ,кач неод,мр,ед,вн

хорошим — ПРИЛ,кач мр,ед,тв

хорошем — ПРИЛ,кач мр,ед,пр.

И т. д.

Разбор глагола.

1. Записать слово в начальной форме — инфинитиве.

2. Затем определить постоянные признаки слова: вид, спряжение, переходность, возвратность.

3. После найти непостоянные признаки слова: число, наклонение, время, род, лицо.

Пример: помогает.

ГЛ. — глагол.

Несов. — несовершенный вид,

Неперех. — непереходный,

Ед — единственное число,

3л — третье лицо,

Наст. — настоящее время,

Изъяв. — изъявительное наклонение.

Начальная форма — помогать.

Формы слова:

помогать — ИНФ,несов,неперех

помогаю — ГЛ,несов,неперех ед,1л,наст,изъяв

помогаем — ГЛ,несов,неперех мн,1л,наст,изъяв

помогаешь — ГЛ,несов,неперех ед,2л,наст,изъяв. 

И т.д.

Разбор причастия.

1. Поставить слово в начальную форму.

2. Указать разряд причастия.

3. Затем написать признаки: форма, число, род, падеж, время, вид, возвратность.

Пример: думающий.

ПРИЧ. — причастие.

Несов. — несовершенный вид,

Неперех. — непереходное,

Наст. — настоящее время,

Действ. — действительный залог,

мр. — мужской род,

ед. — единственное число,

им. — именительный падеж.

Начальная форма — думать.

Формы слова:

думать — ИНФ,несов,неперех

думаю — ГЛ,несов,неперех ед,1л,наст,изъяв

думаем — ГЛ,несов,неперех мн,1л,наст,изъяв

думаешь — ГЛ,несов,неперех ед,2л,наст,изъяв

И т. д.

Разбор деепричастия.

1. Поставить слово в начальную форму.

2. Определить постоянные признаки: возвратность, вид, переходность и спряжение.

3. Затем определить непостоянный признак — неизменяемость.

Например: улыбнувшись.

ДЕЕПР — деепричастие,

Сов. — совершенный вид,

Неперех.- непереходный,

Прош — прошедшее время,

*ши — деепричастие на -ши.

Начальная форма — улыбнуться.

Формы слова:

улыбнуться — ИНФ,сов,неперех

улыбнулся — ГЛ,сов,неперех мр,ед,прош,изъяв

И т. д.

Разбор местоимения.

1. Определить постоянные признаки: разряд, соотношение с другой частью речи, лицо, число.

2. Указать переменные признаки: род и падеж местоимения.

Пример: они.

МС. — местоимение-существительное,

3л — третье лицо,

Анаф. — Анафорическое (местоимение),

Мн — множественное число,

Им — именительный падеж.

Начальная форма — они.

Формы слова:

они — МС,3л,Анаф мн,им

их — МС,3л,Анаф мн,рд

Разбор наречия.

1. Определяются следующие признаки: разряд, степень сравнения, неизменяемость.

Пример: зачем.

Н. — наречие,

Вопр — вопросительное,

Предк? — может выступать в роли предикатива

Начальная форма — зачем.

Разбор частиц.

Самый короткий разбор бывает у частиц.

У этих частей речи указываются начальная форма, неизменяемость, разряд и функция.

Смотрите сами: только.

ЧАСТ. — частица

Начальная форма — только.

Формы слова:

только — ЧАСТ

тока — ЧАСТ искаж.

Разбор слова по составу, с. 32 – 33

Ответы по русскому языку. 3 класс. Проверочные работы. Канакина В.П., Щёголева Г.С. 

---

1. Прочитай. Отгадай слово. Запиши это слово и выдели в нём значимые части.

Корень тот же, что в слове снежок.
Суффикс тот же, что в слове пушинка.
Окончание то же, что в слове осинка. 

•  Найди однокоренные слова. Выдели в них все значимые части слова.

2^∗. Прочитай. От какого слова и при помощи какой части слова образовано каждое из данных слов? Запиши эти слова. Выдели в словах те части слова, при помощи которых образовались данные слова.

3^∗. Прочитай. Рассмотри схемы. Запиши слова, соответствующие данным схемам.

 полотенце, капуста, зеркало

 тракторист, зёрнышко, жёлтенький

 подснежники, пригородный, пограничники

4. Рассмотри схему состава слова. Подбери два слова с таким же составом. Запиши.

 стекло, пчела

5^∗. Прочитай. Найди и подчеркни в каждом ряду слово, которое по своему составу отличается от других слов. Выдели в нём значимые части.

•  Разбери по составу любое из выделенных слов.

6. Прочитай. Впиши пропущенные в предложениях слова.

1) Под берёзой растут грибы подберёзовики, а под осиной — подосиновики.

2) На баяне играет баянист, а на пианино — пианист.

7^∗. Прочитай. Подбери и запиши заглавие к тексту. Выдели в тексте три части, отметь начало каждой части знаком Z.

Олениха

Z На высокой скале паслись олен/и. В тени лежал маленький олен/ёнок. Орёл высмотрел олен/ёнка и бросился на него. Z Мать услышала шум громадной птицы. Олен/иха стала на задние ноги около детёныша. Передними копытами она старалась ударить орла. Z Орёл отступил. Он полетел к своему гнезду. 

(М. Пришвин)

•  Отметь √, какой это текст.

√ повествование

•  Найди в тексте однокоренные слова. Выдели в них корень.
•  Выпиши две пары форм одного и того же слова. Выдели в них окончания.

Ответы по русскому языку. 3 класс. Проверочные работы. Канакина В.П., Щёголева Г.С.

Ответы по русскому языку. 3 класс

4.5 / 5 ( 940 голосов )

Морфологический разбор предлогов

Служебные части речи основательно изучаются в 7 классе. Главная сложность состоит в том, чтобы безошибочно узнавать предлоги, союзы и частицы. Их ведь так легко перепутать между собой!

Кроме того, они ещё очень похожи на знаменательные части речи. Начнём, пожалуй, с предлогов.

Предлоги служат для связи слов в словосочетании и часто образуются от существительных, наречий и деепричастий. Такие предлоги называются производными: во время уборки, в связи с потеплением, рядом с лавкой, в течение месяца. Они могут состоять из одного или нескольких слов: ввиду оттепели, насчёт работы, благодаря отцу − простые; в результате цунами, вслед за нами, несмотря на засуху − составные.

Непроизводных (собственно предлогов) не так много. Они, в отличие от производных многозначные, сочетаются и с одним, и с двумя, и с тремя падежами, очень похожи на приставки В-, ВЫ-, ДО-, ИЗ-, ЗА-, НА-, ОТ-, ПЕРЕ-, ПОД-, С-. Непроизводные предлоги в основном простые: без, до, для, из/изо, над/надо, о/об/обо, от/ото, под/подо, перед/передо, с/со, у, кроме, между, ради, сквозь, через. Есть несколько сложных непроизводных предлогов, которые пишутся всегда через дефис: из-за угла, из-под крыльца, по-за лесом, по-над озером.

Как определить предлог? Есть несколько способов: запомните главное − предлоги всегда стоят перед существительным, прилагательным, числительным и местоимением, у наречий и глаголов их нет. Первый способ − опустить существительное или наречие, второй − замена другим предлогом-синонимом. Рассмотрим примеры.

Выписываем словосочетание с предлогом из предложения: Складывайте всё это около входа. Рассуждаем так: в словосочетании «складывайте около входа» главное слово − глагол, задаём от него вопрос: складывайте где? около чего? около входа, значит, здесь предлог «около».

Из предложения (Рядом с цветами клевера раскачивались в воздухе, вздрагивая и приплясывая, лиловые колокола.) также выписываем словосочетание и определяем главное слово: раскачивались где? рядом с чем? рядом с цветами, нельзя же сказать раскачивались с клевера, значит, здесь предлог «рядом с».

Приведём таблицу с самыми распространёнными производными предлогами.

ПЛАН МОРФОЛОГИЧЕСКОГО РАЗБОРА ПРЕДЛОГОВ

I. Часть речи. Общее грамматическое значение (в каком словосочетании употреблён, с каким падежом).

II. Морфологические признаки.

1. Разряд по составу (простой, сложный, составной).

2. Разряд по происхождению (непроизводный и производный).

3. Смысловые отношения (пространственные, временные, объектные, причинные, целевые, условные, уступительные, сравнительные, количественные).

III. Не является членом предложения, но входит в их состав.

Предложения выбраны из повести Яна Ларри «Необыкновенные приключения Карика и Вали».

Образцы разборов

У³ стрекозы в самом деле были удивительные глаза — огромные, выпуклые, вроде стеклянных фонарей.

I. У (стрекозы) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании были (у кого?) у стрекозы (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— непроизводный,
— отношения объектные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав косвенного дополнения.

У стрекозы в самом деле были удивительные глаза — огромные, выпуклые, вроде³ стеклянных фонарей.

I. Вроде (фонарей) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании выпуклые (вроде чего?) вроде фонарей (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— производный,
— отношения сравнительные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав несогласованного определения.

Посреди³ двора, на жёлтой песочной горке, лежал зелёный совочек Вали, рядом валялась выцветшая тюбетейка Карика.

I. Посреди (двора) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании лежал (где? посреди чего?) посреди двора (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— производный,
— отношения пространственные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства места.

Между³ банками стояли в стаканах пучки очень длинных стеклянных трубочек…

I. Между (банками) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании стояли (где? между чем?) между банками (Т.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— непроизводный,
— отношения пространственные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства места.

Громоздкие и важные стояли вдоль³ стен стеклянные шкафы с толстыми и тонкими книгами.

I. Вдоль (стен) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании стояли (где? вдоль чего?) вдоль стен (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— производный,
— отношения пространственные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства места.

Бегая вокруг³ неё, паук торопливо обрывал нитку за ниткой.

I. Вокруг (неё) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании бегая (где? вокруг кого?) вокруг неё (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— производный,
— отношения объектно-пространственные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обособленного обстоятельства, выраженного деепричастным оборотом.

Карик поднял глаза к небу, но вместо³ неба он увидел покатые своды пещеры.

I. Вместо (неба) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании увидел (вместо чего?) вместо неба (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— производный,
— отношения объектные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав косвенного дополнения.

Навстречу³ свирепым муравьям выбежали хозяева муравейника.

I. Навстречу (муравьям) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании выбежали (куда? навстречу кому?) навстречу муравьям (Д.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— производный,
— отношения пространственные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства места.

Ребята свесили головы, но Валя не видела ничего, кроме³ пауков.

I. Кроме (пауков) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании ничего (кроме кого?) кроме пауков (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— непроизводный,
— отношения объектные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обособленного дополнения.

Сквозь³ щели баррикады просвечивало тёмное ночное небо, и в небе мерцали огромные звезды.

I. Сквозь (щели) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании просвечивало (где? сквозь что?) сквозь щели (В.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— непроизводный,
— отношения пространственные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства места.

Пробирались через³ овраги, переходили вброд ручьи.

I. Через (овраги) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании пробирались (где? через что?) через овраги (В.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— непроизводный,
— отношения пространственные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства места.

После³ недолгих поисков Карик набрёл на огромную, как стог сена, коричневую глыбу.

I. После (поисков) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании набрёл (когда? после чего?) после поисков (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— производный,
— отношения временные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства времени.

Перед³ рассветом Иван Гермогенович проснулся от страшного холода.

I. Перед (рассветом) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании проснулся (когда? перед чем?) перед рассветом (Т.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— непроизводный,
— отношения временные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства времени.

Через³ некоторое время молодой шмель открывает на верхнем конце бочонка крышечку и улетает.

I. Через (время) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании открывает (когда? через что? сколько?) через время (В.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— непроизводный,
— отношения временные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства времени.

Кстати, среди³ насекомых певцов и музыкантов немало.

I. Среди (насекомых) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании немало (где? среди кого?) среди насекомых (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— простой,
— производный,
— отношения объектно-пространственные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства места.

Но стоило солнцу выглянуть из-за³ туч, стрекоза оживала.

I. Из-за (туч) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании выглянуть (откуда? из-за чего?) из-за туч (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— сложный,
— непроизводный,
— отношения пространственные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства места.

Фыркая и отплёвываясь, ребята вынырнули из-под³ воды.

I. Из-под (воды) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании вынырнули (откуда? из-под чего?) из-под воды (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— сложный,
— непроизводный,
— отношения пространственные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства места.

В случае³ опасности профессор мог теперь уже не только защищаться, но и сам нападать на тех, кто вздумал бы сожрать его.

I. В случае (опасности) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании не защищаться (почему? в случае чего?) в случае опасности (Р.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— составной,
— производный,
— отношения причинные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства причины.

Люстра мчалась вместе с³ потолком вверх.

I. Вместе с (потолком) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании мчалась (как? вместе с чем?) вместе с потолком (Т.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— составной,
— производный,
— отношения объектные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав обстоятельства образа действия.

А ведь любая рыбёшка по сравнению с³ нами — целый кит.

I. По сравнению с (нами) — предлог, т.к. служит для связи слов в словосочетании рыбёшка (какая? по сравнению с кем?) по сравнению с нами (Т.п.), неизменяемая часть речи.

II. Морфологические признаки:
— составной,
— производный,
— отношения сравнительные.

III. Не является членом предложения, но входит в состав несогласованного определения.

Канакина. 3 класс. Учебник №2, упр. 80, с. 45

80. Прочитайте. Отгадайте загадки. Объясните отгадки. Какая загадка является ещё и скороговоркой?

1. Около проруби сидят белые голуби⁴.
2. С неба крупа падает.
3. От топота копыт пыль¹ по полю летит.
4. Без крыльев, а быстрее птицы с дерева на дерево перелетает.

Отгадки: конь, белка, град, зубы.

• Как определить падеж выделенных имён существительных?

Нужно задать падежный вопрос к существительному. 

• Спишите скороговорку. Подчеркните главные члены предложения. Назовите словосочетания. Укажите падеж выделенных имён существительных.

        Р.п.     Р.п.
От топота копыт пыль по полю летит.
летит (от чего?) от топота, от топота (чего?) копыт, летит (по чему? где?) по полю

• Спишите загадки, укажите падеж выделенных имён существительных.

              Р.п.
Около проруби сидят белые голуби. Зубы
    Р.п.
С неба крупа падает. Град
          Р.п.                                     Р.п.
Без крыльев, а быстрее птицы с дерева на дерево перелетает. Белка

Около проруби сидят белые голуби⁴.
голуби (какие?) белые, сидят (где?) около проруби.

пыль [пыл′] — 1 слог
п [п] — согл., глух. парн., твёрд. парн.
ы [ы] — гласн. ударн.
л [л′] — согл., звонк. непарн., мягк. парн.
ь [-]       
4 б., 3 зв.

Ответы по русскому языку. 3 класс. Учебник. Часть 2. Канакина В. П.

Ответы по русскому языку. 3 класс

Канакина. 3 класс. Учебник №2, упр. 80, с. 45

Пеле — это номер 13 и никаких суеверий! 08.08.2021 читать блог на SOCCER.RU

Весь мир знает, что великий Пеле, Король футбола, O Rei, играл под номером 10, номером форварда.

Статистики разных стран подсчитали сколько матчей Пеле сыграл и за клуб «Сантос», за смешанные составы «Сантоса» с, например, «Васко-да-Гама», за «Космос» и, конечно, за сборную Бразилии, за другие сборные команды штата Сан-Паулу или армейские команды.

Все голы также подсчитаны и пронумерованы.

Бразилия — всё-таки страна с великой футбольной культурой. Отыщется всё что хочешь, и люди, и организации хранят футбольные реликвии.

Первый контракт Пеле был подписан 25 июля 1956 г. после 40-минутной тренировки, подписывал отец. Месячная зарплата игрока составила 6000 крузейро — а это 2 МРОТа по тем временам, немаленькая сумма для 15-летнего пацана. Да плюс Пеле получил стипендию от клуба для посещения гимназии в городе. Ему были также гарантированы проживание и питание. Поручителем, так сказать, был великий Вальдемар де Брито, игравший на чемпионате мира 1934 года. Отец Пеле был неплохим футболистом под именем Дондиньо, известен тем, что в одном матче забил 5 голов головой.

Нашёлся рукописный протокол первого матча Пеле за «Сантос»:

https://www.correio24horas.com.br/noticia/nid/pele-80-anos-craque-surgiu-e-fez-historia-no-santos/

Это скорее всего отсканированная версия трёх бумажек, так как оригиналы пожелтевшие и форматом менее пол-листа А4.

Есть фото удостоверения игрока клуба «Сантос» за номером 66:

https://www.360soccer.com/index.php/pele/photos

Есть и фотографии самого Пеле в возрасте 15 лет в том самом первом матче, где запечатлён и момент первого гола будущего Короля в его профессиональной карьере. Как видим, забил он с левой ноги:

https://www.youtube.com/watch?v=S-4S0FMk1zc

Произошло это 7 сентября 1956 года. «Сантос» играл с местным клубом «Коринтианс» из Санто-Андре. Пеле забил 6-й гол, счёт матча 7:1 в пользу «Сантоса». Видео нет, просто это фото взято из фильма о Пеле.

Про первую игру за сборную страны и говорить не приходится — и газетные репортажи, и фото, есть даже видео.

7 июля 1957 г. на «Маракане» сборная Бразилии принимала команду Аргентины в Кубке Рока при 80 тысячной зрительской аудитории.

Этот кубок проводился всегда только между этими двумя командами. История кубка начиналась в 1914 и закончилась в 1976 году. Он хоть и считается международным турниром, но ФИФА эти матчи признает просто товарищескими. Но трофей, учреждённый президентом Аргентины Хулио Рокой в 1913 г., вручался 12 раз, однажды кубок оказался «ничейным». Чаще всего мини-турнир состоял из двух матчей.

Вот 7 июля 1957 г. был первый из двух запланированных матчей. Та встреча вошла в историю как самая первая игра Пеле за свою сборную. Было ему 16 полных лет.

В игру Пеле вошёл со второго тайма. Не удивляйтесь — в Южной Америке давно уже были разрешены даже не две, а все три можно было делать (и не только между таймами).

Стартовый состав в те времена имел номера с 1 по 11. Это было удобно, каждый номер означал конкретную позицию на поле и игровое амплуа футболиста. Но раз были разрешены замены, то не мог же другой игрок появиться на поле под тем же номером, под которым играл заменяемый. Разумеется, запасных нумеровали дальше по списку. Думается, что 12 номер для полевых игроков не применялся, в Южной Америке этот номер исторически считается вратарским. Поэтому №13 был начальным для нумерации полевых резервистов.

В бразильской прессе тех лет крайне редко указывали номера игроков, даже вышедших на замену. Повезёт, если на фото будет запечатлён кто-то с номером больше 11. Но это же всегда ракурс со спины, игроков тех лет порой и отечественных мы не узнаём — куда уж там до заморских.

Есть фото и видео фрагмент того матча, на жёлтых футболках скорее всего были зелёные номера — на чёрно-белых фото и видео это совсем «слепой» вариант, разобрать не всегда можно.

Но доподлинно известно, что Пеле свой первый матч за сборную играл под №13. И забил первый свой гол за Бразилию. Дебют в 16 лет что надо! В составе сборной Аргентины первый гол забил ветеран команды Анхель Лабруна, которому было почти 39 — он был всего на год моложе отца Пеле.

Существует пара версий про первый выход Пеле в футболке сборной на поле «Мараканы». Общепринятая версия говорит о том, что юный игрок вышел после перерыва и забил на 32-й минуте, т.е. на 77-й с момента начала матча. Иногда пишут про 31-ю минуту, не важно. Матч начинался в тот воскресный день в 16:00. Так вот, есть свидетельство, что Пеле в тоннеле, ведущим в раздевалку, около трёх минут разминался уже по ходу второго тайма по просьбе знаменитого массажиста Марио Америко, который и передавал игрокам задания тренера. В 17:23 по громкоговорителю на стадионе объявили о его выходе. А в 17:34 номер 13 уже забил ответный гол Аргентине — через 11 минут после своего появления на поле.

Вот фото первого гола Пеле в футболке национальной команды:

https://www.cbf.com.br/selecao-brasileira/torcedor/jogos-inesqueciveis/ha-60-anos-pele-estreava-contra-a-argentina

Вот на этом фото с сайта Аргентинской футбольной ассоциации даже лучше запечатлён сам момент удара с правой ноги:

А вот и ссылка на видео этого первого гола:

https://www.youtube.com/watch?v=cn5fx3rkSII

На следующем фото видно, что пас на Пеле отдавал Тите №11, его одноклубник:

https://www.superesportes.com.br/app/1,307/2017/07/07/noticia_selecao,413402/ha-exatos-60-anos-pele-fazia-sua-estreia-pela-selecao-brasileira.shtml

Первый матч в Кубке Рока-57 Бразилия проиграла 1:2. Но 10 июля выиграла 2:0 во втором матче уже в Сан-Паулу. Пеле вышел в основе под номером 8. И снова парень забил гол. Затем отличился Маццола, т.е. Жозе Альтафини. Так начинался путь Пеле к славе. Через год его уже знал весь мир.

Но ведь неспроста 16-летний паренёк был привлечён в сборную. Он был игроком «Сантоса». До июля 1957 г. он провёл за свой клуб 30 матчей, забил 18 голов (а были ещё игры за любительскую команду «Сантоса» и до 7 сентября 1957 г. с непременными голами). Но блеснул юноша в июне того года. Но не в футболке своего клуба. Проходил международный турнир с участием 8 команд — четырёх бразильских и четырёх европейских. В Рио на «Маракане» играла сборная «Сантоса» и «Васко-да Гамы». Большая часть состава «Васко» была в то время в мировом турне, встречаясь с «Реалом», «Барселоной», «Бенфикой», «Расингом», в Киеве с местным «Динамо». Оставшихся игроков добавили к «Сантосу», поэтому в одной команде оказались Беллини из «Васко» и Пеле из «Сантоса» — причём играли в футболках команды из Рио.

Эта сборная команда играла с португальским «Белененсешем» 19 июня, с «Динамо» (Загреб) 22 июня и с «Фламенго» 26 числа. Во всех трёх матчах Пеле не только играл в основе, но и забивал. Португальцам он оформил хет-трик, остальным забил по голу. По две команды выходили из каждой группы в финальный раунд. Так 29 июня «Сантос+Васко» сыграл вничью с «Сан-Паулу» — и вновь отличился Пеле.

Тренер сборной Бразилии видел игру футболиста с «Белененсешем» и включил его в состав на предстоящие матчи с Аргентиной. Ведь парень чувствовал себя прекрасно не только в футболке своего клуба, и не стушевался на таком громадном стадионе, как «Маракана».

Существует байка о том, что на чемпионате мира 1958 г. в Швеции штаб сборной Бразилии забыл полностью заполнить заявку команды на турнир. Необходимо было всем 22 игрокам присвоить номер на время турнира с первого по 22-й. Спас бразильцев уругвайский делегат Лоренцо Вилизио. Он совсем не знал никого из футболистов Бразилии, номера присвоил по своему какому-то принципу. Вратарю Жилмару достался №3, а Нилтону Сантосу пришлось играть под «резервным вратарским» номером 12. Как бы там ни было, но Пеле достался №10.

Под ним он и запомнился миру.

Но…

В 1957 г. Бразилия сыграла ещё два матча с Чили, но Пеле в тех играх не принимал участия. В 1958 г. до Кубка мира Пеле сыграл в сборной ещё в 4 матчах — три также со сборными командами, одну с клубом «Коринтианс». Так вот в двух матчах, с Парагваем (4 мая 1958 г.) и с Болгарией (14 мая 1958 г.) Пеле вновь выходил на замену. Есть большая вероятность, что в тех матчах он вновь играл в футболке под №13. А вот в двух других матчах — с той же Болгарией, но 18 мая, и с клубом «Коринтианс» (21 мая 1958 г.) Пеле играл в основе под номером 10.

В игре с клубом Пеле был заменён, получил повреждение колена. В матче с Парагваем он забил гол, выйдя на замену. Во второй игре с Болгарией 18 мая 1958 г. Пеле отыграл весь матч и забил гол — первый гол в футболке под №10 за сборную.

Байка про уругвайца, одарившего Пеле №10 на ЧМ-58, как мне кажется, остаётся просто байкой — как вариант. Либо уругваец был не просто «делегат», а был в курсе событий. Вообще-то он был членом оргкомитета по проведению Кубка мира ФИФА 1958 года.

При подготовке к чемпионату мира 1966 г. на сбор были вызваны 44 бразильских игрока, их поделили на 4 команды, у каждого был свой номер. Так вот в тех тренировочных матчах и занятиях Пеле был по номером 13. Ещё раз с таким номером Пеле сыграл за сборную Бразилии прямо перед чемпионатом мира 1970 года. Это был матч 26 апреля с командой Болгарии. Правда, это была не первый состав болгар, поэтому сами болгары тот матч не считают официальным. Нулевая ничья, но во втором тайме вместо Тостао играл под №13 Пеле.

Вот и фото и 1966, и 1970 года:

http://www.ribsilk.com.br/conteudo/o-dia-em-que-pele-vestiu-a-camisa-13-no-morumbi.html

Возможно и в «Сантосе» он в каких-то матчах выходил на замену, вполне вероятно под №13. Но в основе играл «десяткой».

Никаких суеверий, только мастерство!

Разобрать — Ximera

Позвольте и быть двумя функциями и быть их состав.

Предположим

Предположим

Найти.

собирается что-то делать и производить.

Это обе линейные функции, поэтому они должны быть линейной функцией.

Сначала нужно умножить на, чтобы получить.

Теперь нам нужно стать. следует добавить.

Проверить:

Позвольте и быть двумя функциями и быть их состав.

Предположим

Предположим

Найти.

Это обе линейные функции, поэтому должны быть линейной функцией.

будет умножено на, поэтому следует начать с. Таким образом, когда это умножим на, получим.

Теперь нам нужно раз, чтобы что-то было. следует добавить.

Проверить:

Позвольте и быть двумя функциями и быть их состав.

Предположим

Предположим

Найти.

В составе есть два экземпляра переменной. имеет один случай и когда это помещается в полученную формулу, имеет два вхождения. Кажется разумным предположить который имеет два вхождения своей переменной — одно в числителе и одно в знаменатель. заменим каждый в составе.

Итак, приступим к конструированию.

Предположение № 1)

Давайте начнем с двух случаев появления: одного в числителе и одного в знаменатель.

это делает композицию похожей на

Нам нужно, чтобы коэффициенты при были в числителе и в знаменателе.

Предположение № 2)

Это дает

Теперь нам нужны постоянные члены в числителе и знаменателе. Вычесть от числителя. Вычтите из знаменателя.

Предположение № 3)

Это говорит нам, что нужно делать.

Позвольте и быть двумя функциями и быть их состав.

Предположим

Предположим

Найти.

Мы хотим, чтобы это было равно.

Мы можем решить проблему.

Проверить:

Данные ведомости материалов для бытовой электроники на основе разборки

В этом исследовании оценивалась средняя стоимость материалов для 25 распространенных категорий товаров бытовой электроники с использованием комбинации эмпирического анализа путем разборки продукта и идентификации и измерения физических материалов, а также внешней проверки с помощью литературы сравнительный анализ.Категории продуктов (таблица 1) были выбраны для исследования на основании высокой доли владения в домохозяйствах США и распространенности в потоке электронных отходов ⁹ . В пределах 25 проанализированных категорий продуктов в общей сложности было разобрано 95 отдельных продуктов, охватывающих широкий спектр модельных лет, дизайнов продуктов и функциональных характеристик (Таблица 1). Эти продукты в основном были получены случайно или по запросу от благотворительных мероприятий и фирм по переработке электронных отходов, хотя некоторые из них были приобретены как подержанные устройства у онлайн-реселлеров.

Сбор данных о спецификации материалов в лабораторных условиях посредством разборки

Стандартная процедура разборки была разработана на основе примеров спецификаций из литературы ^{10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20 , 21,22,23} и соблюдены, чтобы гарантировать последовательный сбор данных несколькими исследователями, которые внесли свой вклад в набор данных разборки. Процесс разборки начался с регистрации массы всей сборки изделия.В полный вес включены кабели питания продукта, если они были прикреплены к продукту (в отличие от съемных). Впоследствии изделие разобрали на основные узлы, которым присвоили уникальный номер и описание. Количество и организация уникальных сборок варьировались в зависимости от продукта, в зависимости от сложности конструкции продукта и логического способа, которым его внутренние компоненты могли быть сгруппированы.

Например, планшет (рис. 1) был разобран на пять сборок: аккумулятор (литий-ионные аккумуляторные элементы и соответствующие разъемы), материнская плата (включая печатную плату), дисплей (включая стекло плоской панели, защитное стекло, лицевую панель дисплея, печатные платы). , пластиковые пленки и другие разъемы), корпус (задняя крышка, включая объектив камеры) и внутренние детали (включая небольшие печатные платы и различные металлические и пластиковые детали).Винты и другие мелкие детали из одной основной сборки были сгруппированы и взвешены. С другой стороны, смартфоны имели более обтекаемый дизайн, который можно было описать в рамках двух сборок: основного корпуса (включая материнскую плату, внутренние детали и аккумулятор) и дисплея (включая плоское стекло, покровное стекло, пластиковые пленки, лицевую панель и другие разъемы).

Пример разборки продукта для планшета (Samsung Galaxy Tab 4 SM-T530, 2014 г.), иллюстрирующий разукрупнение, достигаемое с помощью лабораторной разборки и физической идентификации и измерения репрезентативных сборок (подчеркнутые термины), компонентов и материалов .

Каждая из основных сборок была взвешена, а затем разобрана, насколько это возможно, с помощью методов физического разделения (ручной и электрический инструмент). В идеале разборка приводила к деталям, которые состояли из одного типа материала, который можно было бы классифицировать как медь, сталь, алюминий, другие металлы (обычно магний), стекло или пластик (рис. 1). Эти классификации были сделаны на основе визуального осмотра, физических свойств, этикеток производителя и кодов утилизации. Идентификация металла была проверена с использованием портативного XRF-анализатора Delta (модель DP-2000CC, точность> 99% для Fe и Al и точность 95% для Mg, определенная путем повторных измерений с использованием эталонного сплава с известным составом).Например, металлы сначала были проверены на содержание железа с помощью магнита. Если магнитные свойства не наблюдались, предполагается, что металл представляет собой нержавеющую сталь или алюминий, а затем проверяется с помощью XRF. Медь была в первую очередь идентифицирована на основе визуального осмотра (например, медной проводки), а магний был идентифицирован с использованием этикетки производителя (детали были отмечены этикеткой с надписью «Mg») и проверен с помощью XRF. Небольшая часть материалов, которые нельзя было отнести к этим типам материалов, включая бумажные пленки, резину, клеи или эпоксидные смолы, была классифицирована как «прочие».”

Процесс разборки также привел к созданию компонентов, которые были составными частями из нескольких материалов, которые были частично или полностью неразделимы одними только физическими средствами. Например, модули ЖК-дисплея можно разделить до такой степени, чтобы некоторые материалы можно было идентифицировать индивидуально, например, рамка дисплея (пластик или сталь), поляризатор и оптические пленки (пластик и бумага / другие), а в некоторых случаях крышка из закаленного стекла. (другое стекло). Однако стекло для плоской панели само по себе представляет собой композит, состоящий из нескольких слоев и материалов, включая стеклянную подложку, жидкокристаллический слой, прозрачный электрод и другие пленки, которые в дальнейшем не разделялись.Такие компоненты, как литий-ионные батареи и печатные платы (ПП), сами по себе содержат многие из тех же материалов, которые указаны в спецификации, такие как алюминий, медь, сталь и пластик, а также другие элементы, включая золото, серебро, кобальт и литий. , все они могут быть отделены только химическими или термическими методами, которые выходят за рамки данного исследования. Таким образом, общая масса компонента в точке, где его больше нельзя было отделить физической разборкой, была записана и указана в спецификации.В результате общие количества отдельных материалов в спецификации представляют собой только содержание тех материалов, которые присутствуют в продукте в отдельной, отделимой форме. Сообщаемая масса компонентов может включать в себя дополнительные количества тех материалов и других элементов, которые здесь не указаны, но которые можно оценить, связав данные этого исследования с литературой, в которой указаны концентрации элементов, такие как масса драгоценных металлов, содержащихся в ПХД ²⁴ или масса индия, содержащегося в стекле плоского дисплея ²⁵ .

Все вышеупомянутые измерения массы были собраны с использованием трех весов, которые были выбраны в соответствии с размером и весом взвешиваемой детали или материала: грузоподъемность 50 кг (настольные весы Acculab, модель SVI-50C с разрешением 5 г), Грузоподъемность 30 кг (высокоточные счетные весы Measuretek, модель EHC-CF-30, с разрешением 1 г) и грузоподъемность 200 г (компактные весы Fisher Science, модель CLF201, с разрешением 0,1 г). Окончательная масса всех сборок и их соответствующих узлов, компонентов и материалов была скомпилирована в спецификации для каждого продукта.

Сбор данных спецификации материалов

Поскольку некоторые данные спецификации уже существуют в открытой литературе, были собраны доступные источники и оценены на предмет возможности включения в наборы данных спецификации (таблица 1). Одна из проблем заключалась в том, что литературные данные спецификации часто представлены в различных форматах в соответствии с целью исследования, для которого были собраны данные материала. Таким образом, выбор литературных источников ^{10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23} для включения наряду с эмпирическими данными был основан на трех параметрах: прослеживаемость, уровень детали и согласованность категорий.Прослеживаемость относится к степени прозрачности методологии статьи в отношении того, как были выполнены разборка продукта и построение спецификации, или, другими словами, возможность отслеживать сообщаемые данные о составе материалов до методов, как они были объяснены в документе. Уровень детализации относится к степени дезагрегирования отчетных данных, начиная от исследований, в которых указывается только окончательный совокупный массовый процент (низкая детализация), до подробных данных разборки на уровне компонентов (высокая детализация).Наконец, согласованность категорий относится к степени сходства между материальными категориями, рассматриваемыми в этом исследовании, и категориями, о которых сообщают опубликованные источники. Например, в некоторых литературных спецификациях указывается содержание «металлов», а не отдельные типы металлов (сталь, алюминий, медь). Каждый параметр оценивается как высокий, средний или низкий в зависимости от опубликованного источника (таблица 2).

На основе этой оценки обычно наблюдался один из трех сценариев, который определял, как обрабатывались литературные данные и были ли они в конечном итоге включены в окончательные средние значения спецификации (онлайн-таблица 1):

Сценарий 1: опубликованная литература прозрачная методология разборки продукта, полностью детализированная ведомость материалов с основными компонентами и узлами.Например, Teehan и Kandlikar ¹² вручную разобрали четырнадцать различных продуктов, следуя методике, аналогичной той, что использовалась в этой работе. Были представлены полные спецификации, включая информацию о номере модели и году выпуска. В подобных случаях литературные данные могут быть напрямую согласованы с наборами данных первичной спецификации без каких-либо корректировок или с минимальными корректировками (например, агрегирование состава материалов на уровне продукта).

Сценарий 2: В литературе представлена ​​прозрачная методология разборки продукта, но отчетная спецификация подробна только частично или представлена ​​в другом формате, и, следовательно, требовалась обработка для согласования с первичными данными разборки.Например, в исследовании Калифорнийского департамента токсичных веществ ²³ также использовалась прямая разборка 19 продуктов для определения состава основных узловых узлов. Исходя из целей этого исследования, была детализирована только масса основных компонентов (печатных плат, ЖК-панелей и люминесцентных ламп в ЖК-освещении), и не было сделано никаких различий между типами металлов, присутствующих в продуктах. Чтобы согласовать эти данные с набором данных спецификации, потребовалась некоторая незначительная обработка, такая как разделение категории «весь металл» на конкретные категории металлов (алюминий, медь, сталь и другие металлы) в соответствии с процентами, наблюдаемыми для аналогичных продуктов при первичной разборке. данные.Это предположение было основано на эмпирическом наблюдении последовательного относительного вклада конкретных металлов в большинство категорий продуктов.

Сценарий 3: В исследованиях, где составление спецификации не является основной целью исследования, существенные данные могут быть представлены без полного объяснения методов или разбивки по составу. Например, Огучи и др. . ¹⁹ предоставили всестороннее исследование характеристик отработанной электроники как потенциального источника восстановления металлов.Поскольку целью исследования было количественное определение содержания металлов в электронных продуктах, меньше внимания уделялось другим материалам, таким как пластик или стекло. В результате опубликованные данные о материалах не составляют 100% от массы продукта. В этих случаях частичные данные перечислены в наборах данных спецификации с отсутствующим массовым процентным составом, присвоенным «другой» категории. Поскольку эти данные имеют принципиально другую структуру, их нельзя сравнивать напрямую с результатами первичной разборки и они не включаются в отчетные окончательные средние массовые составы.{N} L {D} _ {j}} {n + N} $$

, где PD _i — это состав материала для каждого продукта « i », разобранного в лаборатории, и n — это количество продуктов, разобранных в этой категории продуктов. LD _j — это состав материала для каждого продукта « j », взятый из литературы, а N — это количество продуктов, взятых из литературы для категории продуктов. Окончательные рассчитанные средние значения показаны в записи данных, описанной ниже, и в сводной спецификации (таблица 1 только в режиме онлайн).

Образец эссе «Сборка и разборка компьютера» Образец бесплатного сочинения

Опишите процесс сборки и разборки вычислительной машины 1) Процедура сборки вычислительной машины
I. Исправьте экземпляр. Положите экземпляр на ровную поверхность. Держите поблизости всех тюремных охранников, пришедших с этим экземпляром. Отвинтите входную дверцу экземпляра от вычислительной машины, если она прикручена в топографической точке. Кроме того, вы можете удерживать кнопку или рычаг, чтобы открыть дверь.два. Соберите материнскую плату и некоторые детали на ней. Вы можете принудительно вставить модули RAM прямо в их слоты, пока они не попадут в топографическую точку. Поместите ЦП в коробку процессора. Вам необходимо будет поднять тонкий металлический салон и установить на тыльную сторону процессора контакты на плате, и таким образом закрыть салон. Ставим радиатор и вентилятор на ЦП сверху. В местах соединения углов радиатора с материнской платой должно быть четыре отверстия. Возможно, вам придется спать вместе с вентилятором на радиаторе.три. Поместите материнскую плату в экземпляр.

Не теряйте время

Обратитесь к проверенному специалисту, который поможет вам с образцом эссе по сборке и разборке компьютера

35,80 $ за 2-страничный доклад

Совместите заднюю часть платы, где находятся слоты для карт и соединения, так, чтобы они выступали из задней части экземпляра. Вкрутите материнскую плату в соответствующие отверстия тюремного стража на экземпляре. Должно быть около шести топографических точек, где отверстия на материнской плате будут совпадать с этими отверстиями для винтов.четыре. Поместите источник питания внутрь экземпляра и вставьте его в квадратное отверстие в задней части экземпляра, где будет выходить клемма вентилятора источника питания. Вверните четырех тюремных охранников через инстанс и в блок питания. Подключите питание от блока питания к материнской плате. Некоторые материнские платы имеют два или более разъема питания, необходимых для блока питания. Эти силовые соединения отличаются от остальных. Проконсультируйтесь с руководством по материнской плате, чтобы узнать, какие соединения использовать.v. Затем установите все тяги. Сюда могут входить сложные толчки и оптические толчки. Вставьте каждую тягу в отсек в передней части вычислительной машины. Винты проходят через боковую часть отсека в предварительно просверленных отверстиях в установочные отверстия в упоре. Вверните по четыре тюремных охранника в каждую сторону ударов.

Пример эссе по сборке и разборке компьютера Пример эссе

Подключите телеграмму о передаче электроэнергии за границу от источника питания в каждую тягу. Кроме того, вставляйте информационные телеграммы за границу в каждую тягу и, таким образом, в ярко выраженное тяговое соединение на материнской плате.шесть. Вставьте каждую карту в слоты на тыльной стороне материнской платы. Это может включать звук. картинка и любая другая карта, которая у вас есть. Карты вставляются в соответствующий слот на материнской плате; поэтому вы ввинчиваете их в экземпляр, чтобы они оставались в топографической точке. Семь. Совместите маленькие провода, идущие от экземпляра вычислительной машины к материнской плате. В зависимости от экземпляра. вы можете держать любое место от трех до двенадцати и более. Будет хоть сила. сбросить и сложно воткнуть заграничные телеграммы.Эти заграничные телеграммы вставляются в контакты на материнской плате. Обратитесь к руководству по материнской плате, чтобы узнать точное местоположение. Они требуют подключения, чтобы вы могли включать и выключать компьютер. Другие телеграммы за границу могут включать некоторые на передней части экземпляра для подключения USB или звуковых входов. восемь. Закройте экземпляр и вверните дверь обратно в топографическую точку. Вычислительная машина собрана и готова к испытаниям.

2) Порядок разборки вычислительной машины
1.Исправьте все свои инструменты, в том числе длинную отвертку Philip и кисть с мягкой широкой щетиной

2. Перед открытием системного экземпляра. обязательно выключите системный блок. Выключите и отсоедините AVR от розетки. После этого. отключить все заграничные телеграммы со ссылкой на тыльную сторону системного блока. После расчистки всех подключенных заграничных телеграмм. установить системный блок на пустой рабочий табличный массив.

3. Коснитесь неокрашенной части системного блока голыми руками, чтобы снять электростатический разряд вашей органической конструкции.Это часть импорта перед открытием экземпляра вашей системы. Вы можете разрушить свою оперативную память. Чипсеты и другие составляющие вашей материнской платы.

4. Уберите тюремную охрану антонима бокового экрана в сторону, где находятся порты. Большинство системных экземпляров. если вы столкнетесь с тыльной стороной системного блока, то правый боковой экран необходимо убрать. Верните тюремных охранников в норы тюремных охранников, чтобы не потерять их. |

5. После снятия бокового экрана. переверните системную сторону вниз, где открытая сторона системного блока должна быть обращена вверх, чтобы вы могли удобно смотреть вниз на внутреннюю часть вашего системного экземпляра.6. Старая мера подготавливает нашу готовность к использованию компонентов внутри вычислительной машины. Первым делом нужно взять блок питания. Чтобы можно было взять блок питания. возьмите в первую очередь соединения Molex (белое пластиковое соединение на концах проводов источника питания) или разъем питания материнской платы. силовые соединения привода. подключение питания гибкого диска. разъемы питания SATA и четырехконтактный 12-вольтовый разъем материнской платы. С материнской платы сняты все силовые соединения и тяги.блок питания теперь все в порядке, снимать все хорошо. Всегда размещайте удаленные компоненты в удаленной и безопасной топографической точке, вдали от того места, где вы выполняете разборку вычислительной машины.

7. При снятом блоке питания. информационная телеграмма за границу должна быть удалена после. Сюда входит IDE. SATA. и рассыпать гибкие заграничные телеграммы. Закупаем удаленную информацию заграничными телеграммами.

8. Далее следует оперативная память. Видеокарта и другие периферийные компоненты карты.Снова поместите их в безопасную топографическую точку и верните тюремных охранников. Очистите соединительные границы периферийных устройств карты, разумно потерев золотистую кромку эластичным ластиком для резинки, чтобы стереть все клочья. Не пытайтесь очистить границу, обдувая или смахивая ее пальцами, так как органическая структура является кислой и может просто быстрее окрашивать границы.

9. Снимите все тяги. Это будет включать в себя сложную тягу. cd / dvd толкает. и воткнуть дискету.

10. Следующее, что нужно сделать, это снять разъемы на передней панели. Это будет включать USB. Передняя панель (FP) и заголовок «Аудио». Если вы не уверены, какое соединение соответствует. составьте или задокументируйте связи и ориентацию соединений, прежде чем брать их из заголовков. Помните, что не все материнские платы имеют одинаковые заголовки, поэтому будьте осторожны и внимательны при документировании.

11. Взяв заголовок соединений. Теперь мы готовы взять материнскую плату.Взять материнскую плату. Поднять в первую очередь всех тюремных охранников и поочередно слегка открутить всех тюремных охранников. С этой техникой. мы снижаем опасность подделки или деформации материнской платы. После легкого ослабления всех тюремных охранников. взять всех тюремных охранников так. Снимите материнскую плату, осторожно и слегка сняв ее с экрана ввода-вывода. После освобождения портов материнской платы из отверстий экрана ввода-вывода. поднимите материнскую плату и установите ее в безопасной топографической точке.

12.Очистите системный блок человеческим телом с помощью вашей рощи. Кроме того, очистите материнскую плату и удалите оставшиеся периферийные устройства.

Задание 3: Реферат. Ответь на вопрос. Как разобрать системный блок?

Пояснение:

Шаг 1. Отключение

Отсоедините кабель, подключенный к компьютеру.

Наденьте заземляющий браслет или прикоснитесь к неокрашенной металлической части компьютера, чтобы снять статическое электричество. Если вы в какой-то момент ходите по ковру, снова прикоснитесь к неокрашенной металлической части компьютера, чтобы снять накопившееся статическое электричество.

Шаг 2: Корпус

После того, как компьютер отключен от сети, переместитесь на чистое рабочее место, желательно на стол.

Прежде всего, снимите черный корпус с ПК, сдвинув его к лицевой стороне. Затем поместите корпус со стороны

, так как он вам больше не нужен.

Шаг 3. Блок питания

Блок питания управляет всем питанием компьютера

Блок питания представляет собой большую металлическую коробку, расположенную в верхнем левом углу.

Блок питания обеспечивает питание всех компонентов компьютера, поэтому у него больше всего проводов, чем у всех остальных компонентов компьютера.Первое, что вы делаете, это отсоединяете все провода, идущие от блока питания. В приведенном ниже списке указано все, что вам нужно отсоединить:

Материнская плата (очень большой разъем / штекер)

Питание приводов CD / DVD

Питание внутреннего жесткого диска

Питание слота переносного жесткого диска

Как только все будет отсоединив вилку, открутите винты, удерживающие блок питания на месте, на задней панели компьютера. Затем нажмите на блок питания снаружи и выньте его.

Храните винты / болт в сумке, чтобы при сборке было легче.

Шаг 4: привод CD / DVD

Это один из самых простых компонентов для удаления. Просто нажмите на серый металл и вытащите диск.

Если у вас нет второго диска, то его слот должен закрывать плоский кусок металла.

Шаг 5: Системный вентилятор

Большинство компьютеров имеют два вентилятора: системный вентилятор, который нагнетает воздух в компьютер, и вентилятор процессора, второй нагнетает воздух на радиатор процессора.

Системный вентилятор расположен на задней стороне компьютера, на той стороне, где находятся все подключаемые компоненты.

Сначала отключите вентилятор от материнской платы. Найти вилку можно по проводу от вентилятора.

Он должен быть помечен как «SYS_FAN1». Далее придется открутить вентилятор снаружи.

Теперь вы можете вынуть вентилятор из ПК.

Храните винты / болт в сумке, чтобы при сборке было легче.

Шаг 6: Вентилятор ЦП

Вентилятор ЦП расположен прямо над радиатором ЦП, который представляет собой большой кусок металла с ребрами наверху.Вентилятор процессора подключается к материнской плате, доступ к которой затруднен. Но просто следуйте за проводами, и вы легко найдете его.

Чтобы снять вентилятор с радиатора, отверните четыре винта, которыми он крепится.

Шаг 7: Жесткий диск и гибкий диск

Снимите металлический кожух с верхней стороны ПК.

Извлеките из компьютера комбинированный жесткий диск и гибкий диск. Затем удалите каждый.

Храните винты / болт в сумке, чтобы при сборке было легче.

Шаг 8: Выключатель питания

Чтобы снять кнопку, вам нужно будет нажать на нее сзади, со стороны проводов. Для уточнения смотрите картинки.

Шаг 9: RAM (оперативная память)

RAM — это память или хранилище информации в компьютере, которое используется для хранения запущенных программ и данных для программ. Итак, чем больше у вас оперативной памяти, тем быстрее работает ваш компьютер. Большинство компьютеров имеют 4 или 2 слота для оперативной памяти.

Чтобы удалить ОЗУ, нажмите на обе защелки, удерживающие ОЗУ на месте, которые расположены на обоих концах ОЗУ.

Шаг 10: CPU

Снимите CPU, повернув рычаг. Обращаться осторожно.

Шаг 11: Радиатор

Выньте радиатор через рычаг, осторожно обращайтесь с ним.

Шаг 12: Материнская плата

Материнская плата — это мать компьютера! Материнская плата связывает вместе все компоненты компьютера. ЦП, ОЗУ и карты расширения подключены непосредственно к нему, а все остальные части компьютера так или иначе подключены к нему.

Материнская плата имеет семь винтов, крепящих ее к раме, которые обозначены большими белыми кружками вокруг них. Удалите эти семь, затем выньте материнскую плату из рамы.

Храните винты / болт в сумке, чтобы при сборке было легче.

Шаг 13: Готово

Это все компоненты, которые разбираются с ПК.

, если тебе нравится мой ответ, сделай меня самым умным

% PDF-1.5 % 1 0 объект > / Метаданные 2 0 R / Страницы 3 0 R / StructTreeRoot 4 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 5 0 obj / ModDate (D: 20160520104951 + 02’00 ‘) /Режиссер >> эндобдж 2 0 obj > ручей заявка / pdf

конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 6 0 obj > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Тип / Страница / Аннотации [71 0 R] >> эндобдж 7 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 1 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 8 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 2 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 9 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 37 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 10 0 obj > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 38 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 11 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 39 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 12 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 53 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 13 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 70 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 14 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 71 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 15 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 72 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 16 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 73 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 17 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 76 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 18 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 79 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 19 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 81 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 20 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 84 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 21 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 85 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 22 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 88 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 23 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 90 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 24 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 92 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 25 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 93 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 26 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 94 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 27 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 96 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 28 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 97 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 29 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 99 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 30 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 100 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 31 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 102 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 32 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 104 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 33 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 105 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 34 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 111 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 35 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 117 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 36 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 123 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 37 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 124 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 38 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 126 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 39 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 127 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 40 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 128 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 41 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 133 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 42 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 135 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 43 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 136 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 44 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 138 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 45 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 140 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 46 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 145 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 47 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 146 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 48 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842,04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 147 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 49 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 148 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 50 0 объект > / MediaBox [0 0 594.96 842.04] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 149 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 51 0 объект > / MediaBox [0 0 594. nKrd’l> LNjCL.8BjuN թ * 7 ݽ y9 ~? Wo | ُ nav / hrg ݫ nA: `nu9 $, 1 [» p1BSureaT [h8iYulj

— Посмертный анализ устаревших литий-ионных батарей: методология разборки и методы физико-химического анализа

Увеличение срока службы — важный вопрос при разработке литий-ионных аккумуляторов. Механизмы старения, ограничивающие время жизни, можно эффективно охарактеризовать с помощью физико-химического анализа старых клеток с помощью множества дополнительных методов. В этом исследовании содержится обзор современной литературы по посмертному анализу литий-ионных элементов, включая методологию разборки, а также методы физико-химической характеристики материалов аккумуляторных батарей.Подробная схема посмертного анализа выведена из литературы, включая предварительный осмотр, условия и безопасную среду для разборки ячеек, а также разделение и постобработку компонентов. Особое внимание уделяется характеристике состаренных материалов, включая аноды, катоды, сепараторы и электролит. В частности, подробно рассматриваются микроскопия, химические методы, чувствительные к поверхностям электродов или к объему электродов, и анализ электролитов. Методы дополняются электрохимическими измерениями с использованием методов реконструкции электродов, встроенных в половинные и полные ячейки с электродом сравнения.Критически обсуждаются изменения, происходящие с материалами в процессе старения, а также способность рассмотренных методов анализа их наблюдать.

в настоящее время используются в повседневных объектах, таких как смартфоны, электроинструменты и планшетные компьютеры, а также в растущих областях легких электромобилей (LEV), беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), аккумуляторных электромобилей (BEV). , гибридные электромобили (HEV) и подключаемые гибридные электромобили (PHEV). ^1–4 Кроме того, рост возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнца, которые доступны только периодически, требует надежных и очень гибких стационарных решений для хранения энергии, которые обеспечивают высокую емкость и предсказуемый срок службы. ^2,5

Старение литий-ионных аккумуляторов является общей проблемой для производителей, поскольку они должны гарантировать долгосрочную надежность своей продукции. Для современных ячеек эффекты деградации на уровне материала приводят к снижению емкости и увеличению сопротивления на уровне элементов. ^6–28 Состояние старения батареи часто характеризуется состоянием здоровья (SOH) в% согласно ^{3,16,22,29–31}

, где t представляет время старения. В общем, нужно различать езда на велосипеде ^{7,16,18,21,23–25,32} и календарное старение. ^{7,19,21–24,27} Поскольку коммерческие литий-ионные элементы могут подвергаться календарному старению в период между производством и доставкой, рекомендуется измерять разрядную емкость при t = 0 для каждой ячейки, которая подвергается воздействию тест на старение. Поскольку разрядная емкость зависит в основном от температуры, глубины разряда (DOD) и тока разряда, SOH обычно контролируется путем регулярных проверок с определенными наборами параметров, ^{7,16,21,23,24} , которые могут варьируются в зависимости от приложения.Обычно температура 25 ° C, ^16,22,24 DOD 100%, ^16,21 и скорость разряда 1C ^{7,16,21,22,24} или ниже ²³ используются в осмотры.

Снижение производительности на уровне элемента в основном связано с реакциями химического разложения материала и на уровне электродов (см. Рисунок 9). ^{3,9,15–17,25,28,33–41} В этом смысле полное понимание механизмов деградации, происходящих внутри клеток, имеет решающее значение для увеличения времени их жизни.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 9. Обзор механизмов старения, касающихся деградации электрода и разрушения материала. Обратите внимание, что механизмы деградации электрода могут происходить как на анодной, так и на катодной стороне, хотя на этой иллюстрации они показаны только для одного конкретного электрода. Указаны методы анализа для наблюдения соответствующих явлений. В скобках указаны методы с ограниченным доступом к механизму старения.

Чтобы сделать вывод о механизмах старения, необходимо обязательно разобрать клетки и проанализировать соответствующие компоненты клетки. Для глубокого понимания процесса старения батареи важна гомогенизированная процедура, включающая вскрытие, разборку, обработку образцов и анализ, чтобы избежать повреждения, загрязнения и модификации компонентов ячейки, а также для получения интерпретируемых данных.

Однако, как показано на корпусе почти каждого коммерческого литий-ионного элемента, разборка не рекомендуется производителями.Это связано с угрозами безопасности, например возможность создания коротких замыканий при открытии ячейки, что может привести к тепловому разгоне ячейки. Кроме того, существуют серьезные проблемы со здоровьем, которые возникают из-за химических соединений и риска повреждения образцов из-за неправильной обработки. ³⁰ Однако при соблюдении определенных протоколов разборка литий-ионных элементов безопасна и дает надежные результаты по составу встроенных материалов и изменениям во время старения.

В 2011 году Williard et al.представили методику анализа вышедших из строя литий-ионных аккумуляторов, например после теплового разгона. ³⁰ Однако, насколько нам известно, не существует стандартного метода разборки и анализа устаревших литий-ионных элементов, хотя до сих пор было проведено множество исследований, включающих безотказную разборку устаревших батарей. ^{12,16,17,25,26,28,32,42–47}

В этой статье мы рассматриваем современные методы разборки старых литий-ионных элементов, а также физико-химические методы анализа материалов из разобранных элементов.Для каждого метода обсуждаются выявленные механизмы старения и наблюдаемые изменения на уровне материала, происходящие при старении. Особое внимание уделяется вопросу, какие изменения можно наблюдать с помощью конкретных методов анализа. Наконец, мы сделаем вывод о комбинациях методов, чтобы получить полное представление о процессах старения.

Предварительный осмотр и методы неразрушающего контроля перед вскрытием литий-ионных элементов

Обзор отдельных этапов посмертного анализа представлен на Рисунке 1.Перед разборкой клеток используются методы неразрушающей характеристики, чтобы получить первое представление о механизмах старения. В дополнение к испытаниям емкости (см. Уравнение 1), анализ добавочной емкости (ICA) ^48,49 и спектроскопия электрохимического импеданса (EIS) являются мощными методами для получения информации о механизмах старения. ^37,50–52 ICA основан на dQ / dV против . В составляет график и, следовательно, преобразует точки плато и перегиба напряжения на кривых напряжения в пики dQ / dV. ⁴⁸ Изменения в пиках dQ / dV (интенсивности пиков и сдвиги пиков) можно отслеживать во время старения и делать выводы о потере активного материала / потере электрического контакта, изменениях химического состава ячейки, недостаточном разряде, недостаточном заряде, ⁴⁸ и снятие покрытия Li. ⁵³ Удаление Li также было определено с помощью анализа дифференциального напряжения (DVA) в dV / dQ по сравнению с . Q-графиков. ⁵³

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1. Блок-схема разборки литий-ионных элементов и анализа компонентов.

EIS — еще один неразрушающий метод определения характеристик старых клеток. ^{25,34,37,39,50–52} Во время старения импеданс ячейки обычно увеличивается, что приводит к замедлению кинетики, что частично является причиной уменьшения емкости. ^34,37 Причиной увеличения импеданса являются физико-химические процессы внутри ячеек, такие как увеличение резистивных слоев. ^25,39,50 Клетт и др. обнаружили существенные различия в графике Боде для клеток с календарным и циклическим возрастом. ³⁹ Основная причина этого различия была обнаружена в более выраженной пленке на поверхности анода для циклического старения. ³⁹ Однако на импеданс ячейки влияет множество факторов, требующих моделирования. ⁵⁰ Более простой и быстрый метод получения базовой информации об изменениях импеданса ячеек — это измерения только на одной частоте, обычно 1 кГц. ²⁸ Такие измерения позволили обнаружить прямую корреляцию между увеличением импеданса при старении и увеличением Mn, P и Li на графитовых анодах с помощью посмертного анализа. ²⁸

Хотя неинвазивные электрохимические методы являются мощным инструментом для получения информации о механизмах старения, прямое наблюдение химических изменений возможно только с помощью посмертного анализа. Кроме того, явления локализованного старения, представляющие только малую часть электродов, часто не видны при электрохимических измерениях, поскольку они усредняются по всем электродам ячейки.

После электрохимической характеризации, визуальный осмотр, графическая документация и взвешивание — следующие разумные шаги в анализе старых литий-ионных элементов.Это может указывать на внешнюю деформацию или утечку, которые могут повлиять на поведение при старении или привести к отказу ячейки. Кроме того, эти шаги могут дать первые подсказки о наилучшем положении для открытия ячейки. Хотя для стандартных конструкций ячеек, таких как ячейки 18650 или 26650, позиции разреза в большинстве случаев схожи (~ 1 мм рядом с положительным или отрицательным разъемом), может потребоваться проведение дополнительных тестов для других геометрических форм, таких как призматические и карманные ячейки.

Неразрушающие методы, позволяющие выявить внутреннюю часть батарей, включают рентгеновский анализ, ^30,54–56 рентгеновскую компьютерную томографию (КТ), ^9,42,54–65 и нейтронную томографию. ^66,67 Поскольку рентгеновский анализ дает двумерные изображения пропускания (рис. 2а), в зависимости от конструкции ячейки может потребоваться проведение измерений пропускания рентгеновских лучей при нескольких углах обзора. ⁵⁵

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 2. Примеры неразрушающего контроля литий-ионных элементов. a) Рентгеновское изображение ячейки с намотанным желеобразным валиком ³⁰ (с любезного разрешения Springer Science and Business Media).б) Фронтальная компьютерная томография возле положительного разъема ячейки типа 18650 ³² (Воспроизведено с разрешения Электрохимического общества). Пунктирными линиями обозначены возможные положения резки корпуса ячейки без проникновения электродов.

Напротив, данные КТ получают путем поворота ячейки с небольшими угловыми шагами, в то время как рентгеновские изображения записываются для каждого угла. Из этого набора данных трехмерная модель ячейки определяется математическим алгоритмом, который позволяет рассчитывать осевые и фронтальные двумерные разрезы в определенных положениях (см. Рис. 2b и рис. 3a).Таким образом, КТ является дорогостоящим методом и обычно требует более длительного времени измерения по сравнению с измерениями пропускания рентгеновского излучения. Кроме того, CT приводит к большему количеству данных и большей нагрузке на интерпретацию этих данных. Однако компьютерная томография способна выявить многие детали внутреннего устройства батареи, такие как деформации внутри ячеек после старения, ^9,32,42 напряжения, ⁶⁴ отказ, ^54–56,58 или тесты на неправильное использование. ^57,59,60 В случае внутренних деформаций КТ очень полезна для изображения их формы без приложения механической силы, которая могла бы изменить ячейку. ^32,42,64 (см. Рисунок 3a).И рентгеновский анализ, и компьютерная томография подходят для определения позиций разреза для открытия клеток, как показано на Рисунке 2.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 3. a) Осевая компьютерная томография ячейки 18650 с деформированным желеобразным валиком. Область в поперечном сечении клетки на (b) отмечена на компьютерной томографии. б) СЭМ-изображение поперечного сечения ячейки, на котором видны такие детали, как трещины в покрытии. ³² (Воспроизведено с разрешения Электрохимического общества).

Методы, использующие нейтроны, также подходят для получения информации о макроскопическом дизайне внутри литий-ионных ячеек ⁶⁶ и даже могут доставить химическую информацию ^66,68 неразрушающим способом. Однако из-за очень больших усилий, связанных с этим методом, нейтронная томография нецелесообразна для определения позиций разреза для разборки ячейки. Также следует иметь в виду, что образец может быть радиоактивным после обработки нейтронами.

Разборка литий-ионных ячеек при фиксированном SOC и в контролируемой среде

Для поддержания компонентов ячеек в очень похожем состоянии, как во время работы, и для безопасности экспериментатора, как состояния ячейки, так и среда разборки должна быть четко определена.

Перед разборкой элемент необходимо зарядить или разрядить до определенного состояния заряда (SOC). ^{12,16,17,30,34,45,69–71} С точки зрения безопасности, глубокий разряд (до напряжения конца разряда 0 В) желателен, поскольку он снижает энергосодержание сотовый. В случае нежелательного короткого замыкания глубокий разряд снизит риск теплового разгона.

С другой стороны, напряжение элемента не должно выходить за пределы нормального рабочего окна, чтобы избежать нежелательных изменений материала, которые не вызваны старением.Поэтому большинство авторов перед разборкой разряжают элементы до напряжения конца разряда, соответствующего SOC = 0%. ^{12,16,17,28,30,34,46,69,70,72} Определенный SOC также важен для сопоставимости результатов различных ячеек, например старые и свежие клетки одного типа. К сожалению, большинство авторов не предоставляют точную процедуру разгрузки перед разборкой. Кобаяши и др. упомянул, что напряжение холостого хода (OCV) старых элементов, разряженных до 2,5 В при C / 20, было больше, чем OCV свежих элементов из-за увеличения внутреннего сопротивления элемента. ¹² Следовательно, авторы выдерживали все ячейки при 3,0 В более 10 часов перед разборкой, что привело к OCV 3,0 В ± 0,01 В. ¹² Аналогичный метод разряда был использован Takahara et al. ²⁶ Kumaresan et al. разряжали клетки мешочка в два этапа, сначала с помощью C / 33 и после 30-минутного периода отдыха с помощью C / 83, чтобы обеспечить полную разрядку. ⁷³

Разборка клеток на более высоких SOC была проведена для Т-клеток, ⁷⁰ , емкость которых очень мала (~ 0.2 мАч), поэтому риск невелик по сравнению с коммерческими батареями (несколько Ач). Burns et al. недавно открыла коммерческие аккумуляторные ячейки 0,22 Ач при ~ 50% SOC и обнаружила, что после циклирования с высокими токами происходит покрытие литием. ⁴⁵ Те же авторы открыли также элементы типа 18650 3,4 Ач после разряда до 0 В из соображений безопасности ⁴⁵ из-за их большей емкости. Следовательно, покрытие Li больше не было напрямую видимым (но явные различия в цвете и текстуре отрицательного электрода), хотя этого и следовало ожидать из измерений кулонометрии. ⁴⁵ Это несоответствие было приписано глубокому разряду до 0 В. ⁴⁵

Поскольку некоторые компоненты литий-ионных элементов реагируют с O ₂ и H ₂ O, перчаточный ящик заполнен атмосферой высокочистого аргона. содержащие H ₂ O и O ₂ только в нижнем диапазоне частей на миллион, должны использоваться. ^{30,32,34,45–47,69–71,73–78} Особенно Li _x C ₆ , металлический Li и LiPF ₆ проявляют реакционную способность по отношению к компонентам воздуха.LiPF ₆ реагирует с водой с образованием газа HF, ^30,36,79 , который может вызвать значительные проблемы со здоровьем без соответствующих средств защиты ³⁰ , а также коррозию катодных материалов. ³⁶ Мы отмечаем, что использование N ₂ в качестве инертного газа не подходит из-за его реакционной способности с металлическим Li с образованием Li ₃ N. ⁸⁰ В своей статье 2002 года, Aurbach et al. использовали наполненный аргоном перчаточный ящик с содержанием O ₂ от 5 до 10 частей на миллион и содержанием H ₂ O от 2 до 5 частей на миллион. ³⁴ Williard et al. предполагают содержание как O ₂ , так и H ₂ O ниже 5 частей на миллион. ³⁰ Большинство других авторов не комментируют верхние значения загрязнения в перчаточных ящиках.

В некоторых случаях защита образцов от воздуха менее важна. ³⁰ Примерами являются измерения промытых катодных материалов методом XRD или ICP-OES. Авторы рекомендовали вытяжной шкаф с производительностью 60–100 футов в минуту в качестве минимального требования для разборки небольших коммерческих ячеек после езды на велосипеде в нормальных условиях. ³⁰ Следовательно, Amanieu et al. открыли 18650 ячеек внутри перчаточного бокса, наполненного аргоном, по соображениям безопасности, однако после удаления электролита с помощью DMC образцы LiMn ₂ O ₄ сушили в постоянном потоке воздуха вытяжного шкафа в течение ночи, так как образцы были не чувствителен к воздуху. ⁷⁴ Отметим, что безопасность при разборке ячеек на воздухе зависит еще и от влажности. Открытие ячеек во влажном воздухе также имеет решающее значение и может привести к критическим условиям, приводящим к пожарам в лаборатории.

В любом случае старые электроды, которые используются для получения повторно собранных ячеек (см. Раздел «Электрохимический анализ собранных электродов»), должны храниться в перчаточном ящике ^12,34,73,81 до того, как они будут помещены в герметичную ячейку. Kostecki et al. провели вскрытие и промывку ячеек в перчаточном ящике, наполненном аргоном, и хранили образцы электродов в герметичной ячейке в перчаточном ящике перед дальнейшими исследованиями. ⁶⁹ Отметим, что образцы электродов, контактирующие с электролитом, портятся даже при герметичной герметизации, поэтому мы рекомендуем использовать электроды для дальнейших электрохимических испытаний в день разборки.

Hightower et al. использовали специальную защиту, покрывая образцы Li _x C ₆ инертной жидкостью (Fluorinert FC-43) внутри перчаточного бокса, наполненного аргоном, перед переносом через воздух в вакуумную камеру устройства ТЕМ, где инертная жидкость испарялась во время эвакуация камеры. ⁸²

На этом этапе мы пришли к выводу, что разборку литий-ионных элементов следует проводить в химически инертной среде, например в перчаточном ящике, наполненном аргоном. Даже если элементы разряжены до напряжения конца разряда, демонтаж устаревших литий-ионных элементов все равно должен производиться с большой осторожностью.Процедура и, следовательно, затраты на разборку ячейки в решающей степени зависят от рисков для оператора и чувствительности материалов к воздуху и влаге.

Процедура открытия литий-ионного элемента и разделение компонентов

Внешнее короткое замыкание может произойти из-за непреднамеренного прикосновения к внешним контактам, например токопроводящими инструментами, металлической чешуей во время резки или контактом с металлической поверхностью перчаточного ящика. В зависимости от конструкции ячейки корпус ячейки может быть подключен либо к положительной, либо к отрицательной клемме.Это можно легко определить с помощью вольтметра перед разборкой.

Кроме того, во время открытия ячейки необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить внутренние короткие замыкания ячейки, ^30,32,54,74 , а также образцов. ³⁰ Внутреннее короткое замыкание наиболее вероятно при разрезании корпуса ячейки либо из-за проникновения, либо из-за деформации пакета электродов / желейного валика, либо из-за механического давления. Таким образом, перед открытием литий-ионных элементов необходимо определить идеальное положение разреза для каждого типа ячеек, применяя неразрушающие методы, как показано выше в разделе «Предварительный осмотр и неразрушающие методы».Кроме того, выгодно использовать токонепроводящие инструменты, например из керамики или с непроводящим покрытием.

Aurbach et al. представили специальное устройство для открытия 18650 ячеек, которым можно управлять внутри перчаточного ящика. ³⁴ В этом устройстве цилиндрическая ячейка вращается с помощью двигателя с дистанционным управлением, а крышка корпуса ячейки срезается пилой с твердосплавным наконечником. ³⁴ Как показано на рисунке 4a, инструмент Dremel также можно использовать для открытия ячеек. После того, как крышка ячейки снята (рис. 4b), необходимо разрезать выступы, соединенные с корпусом.Затем можно разрезать дно ячейки и, наконец, разрезать кожух вдоль оси цилиндра и развернуть рулон с желе (рис. 4c).

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 4. Процесс открытия ячейки. a) –c) Использование инструмента Dremel во время открытия ячейки цилиндрического типа. d) –f) Использование керамических ножниц при открытии ячейки мешочка.

Ячейки мешочка, как правило, легче открывать, как показано на рисунках 4d – 4f, поскольку фольгу мешочка можно просто разрезать керамическими ножницами ³⁰ или ножом.В случае призматических ячеек было предложено сделать неглубокий надрез режущим инструментом на одной стороне ячейки до снятия оставшейся оболочки с помощью изолированных плоскогубцев. ³⁰ В любом случае вскрытие ячейки должно производиться очень осторожно и не допускать чрезмерного усилия на валок с желе или пакет электродов.

Образование металлической пыли или стружки зависит от метода резки. Пыль может попасть в ячейку и загрязнить материалы, ³⁰ , тогда как стружка может достигать нескольких миллиметров в длину и может создавать короткие замыкания, ведущие к нежелательной разрядке ячейки и выделению тепла.Кроме того, следует учитывать, что во время резки также возникает местный нагрев, который может вызвать изменение материалов ячеек или даже привести к проблемам с безопасностью.

В большинстве случаев компоненты ячеек будут отделены друг от друга, чтобы анализировать их отдельно (см. Рисунки 4c, 4f). Для состаренных анодов может случиться, что активный материал прилипнет к сепаратору, ³² , что приведет к проблемам с разделением компонентов. Это может быть решено погружением анода и сепаратора в DMC.Напротив, для старых катодов это часто менее проблематично.

Типичные конфигурации ячеек представляют собой намотанные рулоны с желе в цилиндрических ячейках, плоские рулоны с желе в призматических ячейках и ячейках мешочка, а также уложенные друг на друга электроды / сепараторы, z-образные сепараторы или комбинации укладки и намотки в мешочках и призматических ячейках. К сожалению, большинство авторов не комментируют этот этап разборки ячейки. Следует отметить, что необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы избежать перекрестного загрязнения при контакте между анодом и катодом.Если присутствует электролит, прямой контакт анода и катода вызывает короткое замыкание, приводящее к последствиям, описанным выше.

С самого начала открытия капли электролита могут быть собраны, если они содержатся в достаточном избытке. ⁸³ В противном случае следует отобрать пробу электролита, погрузив рулон с желе сразу после извлечения гильзы в CH ₂ Cl ₂ ⁸⁴ или разделенные смачиваемые компоненты в ацетонитриле. ⁸⁵ Этот последний метод позволяет извлекать электролит, а также соединения, образующиеся при его разложении при старении на каждом электроде.Поскольку многие растворители электролита очень летучие, рекомендуется быстрое извлечение электролита, чтобы состав не изменился.

Последующая обработка образцов из разобранных литий-ионных ячеек

После разделения компонентов ячеек большинство экспериментаторов промывают эти компоненты типичными растворителями электролита, такими как DMC, ^{12,16,17,25,26,28,46, 47,65,71,72,74,82,86–90} DEC, ^70,91 и EMC, ⁶⁹ , тогда как только некоторые авторы не проводили промывку своих образцов. ^{34,45,53,65,78,92} Это возможно, когда требуется только визуальный осмотр ^45,53 и / или электрохимические испытания. ^46,65 Немытые электроды могут содержать остаточный кристаллизованный LiPF ₆ или нелетучие растворители, которые трудно отличить от элементов в SEI или интеркалированном Li. Кроме того, этап промывки также полезен для уменьшения коррозии образцов, поскольку LiPF ₆ вступает в реакцию с H ₂ O и O ₂ и, как уже упоминалось, для защиты чувствительного аналитического оборудования, если образцы подвергаются воздействию воздуха.Somerville et al. показали, что промывка не требуется для удаления ЭК и других типичных карбонатов, когда образцы помещены в вакуум (~ 10 ^-4 кПа), например в вакуумных устройствах, таких как XPS или SEM. ⁸⁹

К сожалению, большинство авторов не комментируют процедуру промывки (время, температура, объем, тип растворителя) ^26,74,82 , хотя она может существенно повлиять на результаты. Бах и др. вымачивали свои образцы в течение 60 минут в DMC, а затем на 30 минут в новом DMC. ⁶⁵ Williard et al. прокомментировал, что промывание может привести к отсутствию определенных компонентов SEI. ³⁰ Abraham et al. продемонстрировали, что ополаскивание ДМК должно удалять изолирующие частицы, осевшие на поверхности графита после старения. ⁹³ Недавно Somerville et al. подробно исследовал эту тему для графитовых анодов с пленками, образованными различными количествами добавки ВК. ⁸⁹ В зависимости от количества ВК в электролите и, следовательно, от состава пленки, также было обнаружено, что SEI может быть изменен, по крайней мере, частично, промывкой ДМК. ⁸⁹ В одном конкретном случае LiPF ₆ и LiF были полностью удалены, а частицы LiP _x F _y были восстановлены через 1 мин. ⁸⁹ Согласно их исследованию, продолжительность промывки и / или промывки или ее отсутствия должны быть проверены для каждого химического состава клетки. ⁸⁹

Исходя из нашего опыта, для удаления следов соли Li из образцов требуются две стадии промывки чистым растворителем продолжительностью от 1 до 2 минут. Кроме того, для получения сопоставимых результатов важно всегда выполнять этапы стирки одинаково.

Некоторые методы, такие как анализ ICP-OES ^16,28 , используют активный материал, соскобленный с электродов. Такая механическая обработка не изменяет химический состав и, следовательно, не вызывает проблем. XRD возможен как с электродами, так и с соскобленным порошкообразным материалом, однако следует учитывать, что предпочтительные ориентации частиц в электродах, которые не присутствуют в отходах материала, могут приводить к различиям в интенсивностях пиков. ³⁴

Если исследовать трещины в активном материале, можно подготовить поперечные сечения всего литий-ионного элемента (см. Рисунок 3b).В этом случае кожух ячейки не снимается. Вместо этого резка непроводящим полотном пилы выполняется через всю ячейку. Положение разреза можно определить заранее с помощью компьютерной томографии (см. Рис. 3а). После разрезания ячейки электролит удаляется, после чего следует стабилизация с помощью эпоксидной смолы и этап металлографической полировки. ^{30,32,42,56,94,95}

По сравнению с компьютерной томографией, поперечные сечения клеток требуют больших затрат труда и приводят к разрушению клетки.Однако поперечные сечения ячейки могут обеспечить значительно более высокое разрешение для конкретных частей ячейки (сравните рисунки 3a и 3b), а также возможность выполнять измерения с помощью других мощных методов, таких как резка сфокусированным ионным пучком (FIB) ^42,74 и наблюдение с помощью оптической микроскопии, ^{18,19,30,42,74,94,95} SEM, ^{30,32,42,74,95–97} или EDX. ^95,97 Поперечные сечения комплектных ячеек обеспечивают толщину электродов в рабочем состоянии (соответствующий уровень заряда), т.е.е. с таким же давлением, как и в закрытой ячейке. Следует отметить, что это не относится к поперечным сечениям одиночных электродов, ^{18,19,74,96,97} , которые могли расшириться после разделения компонентов ячейки.

В этом разделе рассматриваются методы физико-химической характеристики материалов аккумуляторных батарей. Обсуждаются данные о механизмах старения, полученные соответствующими методами, чтобы дать обзор возможностей наблюдения конкретных механизмов деградации.

На рисунке 5 показана схема основных компонентов ячейки и соответствующие доступные методы физико-химического анализа для их характеристики. Образцы могут происходить из анода, катода, сепаратора, токосъемника или электролита, однако для упрощения на рисунке 5 в качестве примера показан только катод. Из рисунка 5 видно, что можно выделить разные части твердого образца: им можно назначить поверхность электрода, объем, поперечные сечения и различные методы анализа, соответственно.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 5. Обзор компонентов внутри литий-ионного аккумулятора и физико-химические методы определения характеристик после посмертного анализа.

Причины поверхностной чувствительности методов анализа связаны с физической природой задействованных типов излучения или частиц. Упрощенный обзор физических / химических принципов (облучение и / или обнаружение электронов e ^— , электромагнитное излучение / фотоны hv , нейтральные частицы и ионы) показан на рисунке 6.Они кратко объяснены для каждого метода в разделах ниже. Более подробные сведения о механизмах возбуждения и обнаружения соответствующих методов анализа можно найти в учебниках. ^98–102

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 6. a) –k) Упрощенная схема обнаруженных частиц в различных методах анализа. Электромагнитное излучение hv соответствует видимому свету на (a), (f), (g), рентгеновскому излучению на (d), (e), (k) и радиоволнам на (j).На (b) испускаемые электроны можно различить между обратно рассеянными электронами, оже-электронами и вторичными электронами. з) ИК в режиме отражения. м) Принцип разделения компонентов смеси в хроматографии. Кружки и линии представляют молекулы образца и неподвижную фазу соответственно.

Поверхностная чувствительность создается либо отражением излучения / частиц на поверхности образца (например, при исследовании электрода с помощью оптической микроскопии), либо короткой длиной свободного пробега частиц внутри твердых образцов (например, при исследовании электрода с помощью оптической микроскопии).г. методы с участием е ^— или ионов). Типичными поверхностно-чувствительными методами являются микроскопия, EDX, XPS, IR или SIMS.

Напротив, другие методы нечувствительны к поверхности и включают информацию из массы электрода. В этом случае материал образца необходимо соскрести, например, при анализе ICP-OES, либо образец не препятствует обнаруженному излучению (например, рентгеновские лучи в случае XRD).

Типичные методы посмертного анализа клеточных компонентов и выявленные ими механизмы старения обсуждаются отдельно в следующем разделе.Однако из-за чувствительности методов к разным частям образцов, упомянутых выше, обзор возможностей каждого метода приведен в разделе «Комбинация методов для полной характеристики механизмов старения».

Микроскопия

Оптическая микроскопия

Оптическая микроскопия основана на отражении видимого света от поверхности образца (рис. 6а). В общем, разрешение оптических микроскопов ограничено дифракционным пределом Аббе, соответствующим диапазону 0.2 мкм. ⁹⁹ Это позволяет разрешать частицы в диапазоне мкм с меньшими усилиями по сравнению с методами электронной микроскопии. ^{18,19,30,42,74,95} Следовательно, можно обнаружить эффекты старения, такие как изменения толщины электрода ^18,19 или отложения на поверхности электродов, которые находятся в диапазоне размеров мкм. ^18,78 Из-за ограниченного разрешения оптической микроскопии обнаружение трещин частиц или очень тонких пленок затруднено или может быть незаметным.Однако оптическая микроскопия — очень эффективный метод получения обзора поверхности образца.

Brand et al. наблюдали выгорание сепаратора с помощью оптической микроскопии после встряхивания 18650 ячеек. ⁶⁴ Некоторые группы исследовали осаждение Li и образование дендритов во время процесса зарядки in situ с помощью оптической микроскопии. ^96,103–109 Кроме того, изменение цвета графитовых ⁹⁶ и рутиловых электродов ¹¹⁰ контролировалось in situ с помощью оптических микроскопов.

В случае разрабатываемых новых электродных материалов оптическая микроскопия также оказалась полезной. Pharr et al. смогли использовать методы оптической микроскопии для определения энергии разрушения тонкопленочных электродов из литированного Si в зависимости от концентрации Li. ¹¹¹ Ли и Федкив успешно изучили влияние наночастиц диоксида кремния, добавленных в гелевые электролиты, на предотвращение коррозии алюминиевых токосъемников. ¹¹²

Это лишь несколько исключительных примеров, демонстрирующих использование оптической микроскопии в посмертном анализе литий-ионных клеток, однако они демонстрируют широкий спектр возможностей этого метода характеризации, которые часто недооцениваются.

Сканирующая электронная микроскопия

Сканирующая электронная микроскопия (SEM) обеспечивает улучшенное разрешение по сравнению с оптической микроскопией из-за меньшей длины волны де Бройля электронов по сравнению с видимым светом. Разрешение СЭМ в основном ограничено сферической аберрацией электронных линз. ⁹⁹ Кроме того, при интерпретации изображений SEM необходимо учитывать тот факт, что вместо фотонов используются электроны (рис. 6b). Контраст изображения сильно зависит от выбранного детектора, который собирает либо обратно рассеянные, либо вторичные электроны. ⁹⁹ Кроме того, наблюдения SEM ограничены вакуумом, что приводит к испарению летучих компонентов, таких как карбонатные растворители.

Из-за более высокого разрешения СЭМ наблюдаемые области могут быть намного меньше по сравнению с оптической микроскопией. Следовательно, необходимо очень внимательно записывать данные, которые являются репрезентативными для всей выборки. Обычно для этого сначала записываются обзорные изображения, а затем масштабируются различные части образца. С помощью сканирующего электронного микроскопа обычно наблюдаются различные клеточные компоненты, поскольку он дает основную информацию о микроструктуре, которая может быть связана с механизмами деградации.

Кроме того, SEM ограничивается наблюдениями за поверхностью образца. Чтобы получить информацию об объеме и / или химическом составе, SEM обычно дополняется другими методами. Например, SEM часто сочетается с EDX-анализом для определения химического состава и / или комбинируется с методами поперечного сечения, такими как металлографическая подготовка, ^{30,32,42,56,94–96,113} FIB-резка, ^{39, 42,74,114–119} или ионное измельчение. ¹²⁰ Кроме того, удаление тонких срезов с помощью FIB и последующее сканирование с помощью SEM позволяет создавать видеоролики ¹¹⁹ и создавать трехмерные модели электродов ^{116–118,121} (томография FIB / SEM).Такие трехмерные модели электродов были полезны в многомасштабных расчетах, где учитывалась микроструктура электродов. ^118,121

С другой стороны, графит является наиболее распространенным анодным материалом, и в сочетании с другими методами сканирующая электронная микроскопия принесла значительные результаты для выявления механизмов деградации, происходящих на поверхности этого материала.

Рост границы раздела твердого электролита (SEI) на поверхности частиц графита во время старения наблюдался с помощью SEM ^16,18,40 (см. Верхнюю часть рисунка 7).Рост SEI при старении связан с разложением электролита и является причиной потери Li и, следовательно, падения емкости. ^{16,18,28,33,122}

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 7. СЭМ-изображения графитовых анодов и катодов до и после циклирования ⁴⁰ (Воспроизведено с разрешения Электрохимического общества).

Другой механизм старения — это осаждение металлического Li на графитовых анодах.Honbo et al. изучили осаждение Li на графите с помощью SEM и выявили дендритную и зернистую морфологию на чистом и измельченном угле соответственно. ¹²³ Zier et al. показали, что можно улучшить контраст материала при осаждении лития на графитовых электродах за счет реакции с OsO ₄ . ¹¹⁹ Исследование других анодных материалов, таких как Li ₄ Ti ₅ O ₁₂ с помощью SEM, до сих пор не дало точной информации о механизмах деградации. ¹²⁴

На катодной стороне часто с помощью SEM-изображения не видно изменений между нетронутыми и состаренными катодами ^16,40,125 (см. Нижнюю часть рисунка 7). Когда сообщалось о видимой поверхностной пленке после продолжительного циклирования поверх LiCoO ₂ , было невозможно связать это с четким механизмом разложения. ³⁴ С другой стороны, механическое напряжение ^126–128 из-за изменения объема во время циклирования приводит к трещинам в частицах, которые наблюдаются с помощью SEM. ^{42,74,75,129,130 ​​}

В дополнение к механизмам старения, затрагивающим материалы электродов, деградация других компонентов ячейки, такая как коррозия алюминиевых токосъемников ^131–133 и закрытие пор ^14,134,135 или плавление ⁶⁴ сепараторов, являются наблюдается с помощью SEM.

Просвечивающая электронная микроскопия

По сравнению с SEM, просвечивающая электронная микроскопия (TEM) обычно использует более высокие ускоряющие напряжения для электронов, позволяя проходить сквозь материалы (рис. 6c) и с более высоким разрешением вплоть до атомного масштаба. ^119,136,137 Таким образом, ПЭМ раскрывает характеристики образца с точки зрения морфологии частиц, кристалличности, напряжений или даже магнитных доменов. Однако из-за более высокой энергии необходимо учитывать повреждение луча для материалов батареи. ¹³⁸ Следует отметить, что измерения ПЭМ ограничены локализованными областями образца, и поэтому трудно точно обследовать большую выборку.

Как и для всех микроскопических методов, подготовка образцов и их мониторинг во время сбора данных имеют решающее значение для ПЭМ, например.г. Обрезка FIB оказалась полезной. Кроме того, большое значение имеют размер (чем тоньше, тем лучше) и чистота образца. Более высокие усилия при подготовке образца делают ПЭМ более трудоемким методом по сравнению с СЭМ. Несколько обзоров экспериментальных возможностей и сравнения с другими микроскопическими методами можно найти в учебниках. ^101,102

Структурные изменения морфологии частиц в результате календарного и циклического старения были исследованы Watanabe et al.для LiNi _0,8 Co _0,15 Al _0,05 O ₂ катодный материал. ^139,140 ТЕМ-анализ также дал ценную информацию о зависимости связующего вещества от характеристик элемента, ¹⁴¹ образования SEI на катодах ¹⁴² и оценки новых электродных материалов. ^{110,143–146}

В этом обзоре были упомянуты только несколько возможностей ПЭМ в посмертном анализе, однако использование этого метода смещается от метода посмертной характеризации к методу in situ и операнду . ¹⁴⁷ Эта тенденция становится все более очевидной, поскольку приборы предоставляют аналитическую аппаратуру с низким уровнем Z-элемента, контроль окружающей среды, а также становятся все более доступными высокоскоростные и чувствительные детекторы прямых электронов. ¹⁴⁸

Методы химического анализа, чувствительные к поверхности электродов

Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия

Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (EDX) часто сочетается с приборами SEM. Принцип EDX основан на облучении образца электронами и обнаружении генерируемых характеристических рентгеновских фотонов (рис. 6d).Таким образом, EDX позволяет получить информацию о химическом составе образца. Кроме того, если поверхность образца сканируется электронным лучом, карты химического состава на поверхности могут быть созданы путем наложения с изображениями SEM (EDX-картирование). ^{39,95,97,119,149,150} Однако EDX имеет серьезный недостаток, поскольку он не может обнаруживать Li. Следовательно, необходимы дополнительные методы для его обнаружения и количественной оценки. ^16,17,72,150

Анализ EDX, выполненный во время посмертных исследований, позволяет проверить состав активных материалов и обнаружить присутствие дополнительных фаз.Например, EDX позволил обнаружить повторное осаждение растворенного Mn на поверхности графитового электрода после растворения со смесевых катодов NMC / LiMn ₂ O ₄ . ^16,28 Аналогичным образом Klett et al. наблюдали Fe на анодах после растворения с катодов LiFePO ₄ . ¹⁷ Также возможно измерить присутствие F и P на анодах из-за разложения электролита. ^16,17,28,151 Для анализа таких элементов очень важны подготовка образцов и промывка электродов, как описано в разделе «Методы вскрытия ячеек».Однако можно обратить внимание, что в некоторых случаях наличие таких элементов действительно может быть частью активного материала. ¹⁵²

Krämer et al. модифицированные аноды с осаждением Li с использованием изопропанола. ¹⁵⁰ EDX-картирование позволило обнаружить O и C, что свидетельствует об образовании Li ₂ CO ₃ , однако авторам пришлось провести дальнейшие измерения с использованием FTIR и XRD для проверки. ¹⁵⁰ Модификация осаждения Li изопропанолом позволила оценить площадь на поверхности анода, покрытую Li ₂ CO ₃ , по EDX-картированию. ¹⁵⁰

Maleki et al. исследовали эффекты глубокого разряда ниже напряжения конца разряда для коммерческих элементов LiCoO ₂ / графит. ¹⁵³ Авторы обнаружили, что разряд до 0 В может привести к растворению Cu из коллектора отрицательного тока, что, соответственно, было обнаружено как на аноде, так и на катоде с помощью EDX. ¹⁵³ Кроме того, EDX использовался в сочетании с SEM для обнаружения загрязнений после отказа клеток. ⁵⁴

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) основана на фотоэлектрическом эффекте. ^98,154 Атомы в образце ионизируются рентгеновскими лучами, и измеряется кинетическая энергия испускаемых фотоэлектронов (рис. 6e). ⁹⁸ Поскольку кинетическая энергия испускаемого фотоэлектрона характерна для его исходного элемента, XPS позволяет анализировать и определять все элементы (кроме H и He), их степени окисления и — в определенной степени — их химическое окружение. ⁹⁸ XPS чувствителен к поверхности из-за малой длины свободного пробега испускаемых электронов в твердых телах (несколько нм). ⁹⁸ Таким образом, XPS может характеризовать химические изменения на поверхности частиц, что делает его ценным с точки зрения посмертного анализа.

В лабораторных условиях обычно используются источники рентгеновского излучения из Al K-альфа. Кроме того, также можно использовать синхротронное излучение для проведения экспериментов в области жесткого рентгеновского излучения (HAXPES), ^17,155,156 , однако это требует гораздо больших усилий.

Однако из-за высокого содержания энергии рентгеновских лучей необходимо учитывать возможность повреждения образца облучением.В частности, компоненты SEI могут изменить свою химическую природу. Следовательно, интерпретация данных XPS требует высокого уровня знаний исследуемой системы. Кроме того, следует упомянуть, что измерения XPS сильно локализованы, что делает необходимым зондирование большего образца в разных областях, чтобы получить обзор. XPS можно комбинировать с ионным распылением для получения профилей глубины. Неровная поверхность электрода делает это упражнение особенно трудным, и при анализе данных требуется особая осторожность.Однако в сочетании с напылением XPS не может измерять профиль глубины по всему образцу электрода. Более конкретно, XPS ограничен первыми нанометрами поверхности. Следовательно, можно наблюдать только слой SEI, и часто сигнал от активного материала остается скрытым.

Полезный обзор возможных каталитических реакций, происходящих на границе раздела электролит-графит, и их наблюдение с помощью XPS недавно сделал Росс. ¹⁵⁷ Общий обзор анализа SEI, включая XPS, был предоставлен Verma et al. ¹⁵⁸

Коммерческие LiFePO ₄ / графитовые ячейки, исследованные Klett et al. показали неравномерное старение электродов для циклических ячеек, тогда как электроды для календарных ячеек были однородными ¹⁷ , что связано с температурой ^77,159–161 и градиентами давления, возникающими во время циклирования.

Лу и др. обсудили старение с акцентом на LiCoO ₂ / графитовые элементы. ¹⁶² Авторы выполнили анализ профиля поверхности и глубины с помощью XPS и наблюдали увеличение толщины SEI в старых ячейках. ¹⁶² Недавний отчет группы Эренберга посвящен формированию SEI в коммерческих мешочках. ¹⁶³ С помощью XPS авторы смогли идентифицировать составляющие внешнего и внутреннего слоев SEI, однако не удалось выяснить, есть ли какие-либо различия в характеристиках SEI для различных процедур формирования. ¹⁶³

Несколько групп собрали информацию о составе SEI анодных материалов, отличных от графита, таких как SiO ¹⁶⁴ или Sn. ⁴⁷ Несколько авторов сообщили о переходных металлах, которые растворились с катода, мигрировали через электролит и выпали в осадок или были включены в слой SEI состаренного анода. ^165,166 О таком поведении также сообщалось с использованием дополнительных методов. ^16,18,26,28

Связь между различными условиями старения и химическим составом SEI представляла интерес для Zheng et al. ¹⁶⁷ Авторы исследовали деградацию коммерческих LiFePO ₄ / графитовых ячеек во время календарного старения в течение 10 месяцев при различных температурах и SOC. ¹⁶⁷ Для температур, повышенных до 55 ° C, и SOC с большим накоплением, они наблюдали значительное увеличение объемного сопротивления и сопротивления переносу заряда, а также потерю емкости. ¹⁶⁷ Посмертный XPS-анализ подтвердил, что вновь сформированные слои Li ₂ CO ₃ и LiF на поверхности анода были ответственны за изменения в поведении ячеек. ¹⁶⁷

При разработке новых электродных материалов Post-Mortem XPS может помочь идентифицировать неизвестные продукты побочных реакций, происходящих на поверхностях.Как указано Феном и др., Основная проблема Li-S ячеек — это накопление S-частиц на поверхности электродов, обнаруживаемое XPS, и, как следствие, снижение емкости. ¹⁶⁸

XPS — универсальный инструмент для получения информации о химическом составе поверхностных частиц, образующихся в процессе старения. В отличие от EDX, ЯМР, XRD и ИК-спектроскопии, почти все элементы могут быть полуколичественно обнаружены с помощью XPS. Кроме того, XPS — один из немногих методов изучения продуктов реакции образования и разложения SEI.

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) основана на взаимодействии образца с инфракрасным излучением. На рисунке 6h показано это взаимодействие в режиме отражения. Отметим, что режим передачи также возможен для FTIR, который является массовым методом и поэтому здесь не обсуждается. Данные высокого разрешения собираются одновременно в выбранном спектральном диапазоне. Реальный спектр создается путем применения к сигналу преобразования Фурье.

Ранние FTIR-исследования материалов в литий-ионных элементах были проведены группой Аурбаха ^{169 170} и Йошидой и др. ¹⁷¹ и сосредоточился на понимании химических характеристик SEI на анодах на основе лития и графита. Эти исследования позволили идентифицировать важные полосы отражений SEI как асимметричное удлинение карбонила при 1650 см ⁻¹ , характерное для (ROCO ₂ Li) ₂ и 1450 и 870 см ⁻¹ , характерное для Li ₂ CO. ₃ .

FTIR-исследования образцов из анализов Post-Mortem также были проведены с целью устранения различий при использовании добавок к электролитам. ^172–174 В этих случаях исследовались как аноды, так и катоды. Аналогичным образом, результаты FTIR используются для сравнения характеристик SEI при замене соли на основе Li. ¹⁷⁵

Многие другие FTIR-исследования были проведены для отслеживания эффектов старения. ^{34,46,150,176,177} Aurbach et al. провели испытания FTIR на образцах электродов на основе графита и LiCoO ₂ из литий-ионных ячеек 18650, циклированных при различных температурах. ³⁴ Керлау и Костецки проанализировали Li _0,8 Ni _0,8 Co _0,15 Al _0,05 O _{2 электроды на основе} и углерода после календарного старения при 45 ° C с помощью FTIR. ¹⁷⁶ Электроды были промыты и высушены перед экспериментами, и в обоих случаях были обнаружены очень похожие спектры с полосами при 864 см ^–1 , 1008 см ^–1 и 1240 см ^–1 , присвоенных Li _x PF _y и Li _x PF _y O _z , которые являются производными от термического разложения LiPF ₆ . ¹⁷⁶ Norberg et al. исследовали LiNi _0,5 Mn _1,5 O _{4 катода на основе} , циклированные с 1 M LiPF ₆ в смеси EC / DEC. ¹⁷⁷ После циклирования тесты FTIR выявили характеристические полосы алкилкарбонатов наряду с полосами при 1310 см ^–1 и 1110 см ^–1 , относящимися к модам растяжения CO и CC в кетонах, что свидетельствует о разложении электролита на поверхности катода. . ¹⁷⁷ Однако идентификация конкретных соединений разложения с помощью этого метода была невозможна.

Для экспериментов с ИК-Фурье-спектрометрией мы отмечаем, что протокол подготовки электродных образцов имеет решающее значение, поскольку следы электролита должны быть удалены, чтобы избежать нежелательных отражений. В качестве альтернативы измерению коэффициента отражения электродов также можно соскрести активный материал и построить таблетки KBr. ^177,178 Транспортировка пробы из перчаточного бокса в устройство FTIR, а также анализы должны выполняться в инертной атмосфере, поскольку (ROCO ₂ Li) ₂ на поверхности электродов может реагировать с H ₂ O для формирования Li ₂ CO ₃ . ¹⁷⁹

Наконец, важно отметить, что FTIR не позволяет количественно определять соединения. Поэтому интерпретация результатов FTIR часто дополняет посмертный анализ другими методами, такими как электрохимическое тестирование, XPS и SEM / EDX.

Масс-спектроскопия вторичных ионов

Масс-спектроскопия вторичных ионов (SIMS) позволяет охарактеризовать элементный и молекулярный состав поверхности материала. Молекулярные фрагменты, кластеры, а также положительные и отрицательные ионы отрываются от поверхности с помощью первичного (импульсного) ионного пучка (рис. 6i).В случае статической SIMS или TOF-SIMS (Time of Flight SIMS) вторичные ионы, поступающие из образца, собираются и анализируются с помощью масс-анализатора «время пролета»: массовое разделение ионизированных фрагментов основывается на необходимом времени. чтобы добраться до детектора. Хотя количественную оценку применить сложно, ВИМС и, в частности, TOF-SIMS являются очень чувствительными методами (вплоть до нескольких частей на миллион). Кроме того, благодаря сложной электронике можно сфокусировать первичный ионный пучок и получить спектроскопическое изображение поверхностей.

Несмотря на то, что TOF-SIMS является поверхностно-чувствительным методом, он широко используется для исследования поверхности объемных материалов. Это делается путем распыления образца пучком ионов Cs ⁺ или Ar ⁺ , что позволяет получать профили массовой концентрации по глубине. Это делает TOF-SIMS мощным инструментом для определения характеристик тонких слоев, таких как те, которые используются в системах с микро-батареями. ^180,181 Спектроскопия поверхности может помочь определить природу электрохимических пассивирующих слоев или покрытий на коллекторах и материалах электродов.

Использование TOF-SIMS также может помочь в изучении старения токосъемников или материалов электродов во время. ^182–185 Wang et al. продемонстрировали растворение Fe в материале LiFePO ₄ и подчеркнули роль защитного углеродного покрытия. ^186,187 Точно так же растворение Mn и Ni из высоковольтной шпинели охарактеризовали путем комбинирования экспериментов XPS, TEM и TOF-SIMS. ¹⁸⁸ Результаты TOF-SIMS, показывающие профили концентрации продуктов ионизации (LiF ₂ ^–, MnF ₃ ^–, NiF ₃ ^–), полученные в ходе анализа, позволяют сделать вывод о том, что наличие MnF ₂ на поверхности катода.

SEI можно также изучить с помощью TOF-SIMS. На протяжении многих лет было доказано, что это мощный дополнительный подход к XPS, позволяющий лучше понять химическую структуру SEI. Первые исследования на основе SIMS в отношении материалов литий-ионных аккумуляторов возникли в 2000-х годах. Пелед и др. инициировал первые попытки изучения SEI на поверхности электрода с помощью TOF-SIMS на монокристаллах ВОПГ, поскольку этот материал можно рассматривать как модельный электрод для графитовых систем. ^189,190 Авторы представили доказательства присутствия полимеров в SEI и зависимости химического состава SEI от природы плоскостей ВОПГ.Затем другие группы рассмотрели TOF-SIMS-спектроскопию для изучения влияния добавок или альтернативных электролитов (например, ионных жидкостей) на химическую структуру SEI. ^191–194

Несмотря на то, что TOF-SIMS все еще недостаточно используется в области накопления энергии, и, в частности, для приложений с литий-ионными аккумуляторами, количество таких исследований за последние годы выросло. Уникальными сильными сторонами этого мощного метода спектроскопии анализа поверхности являются чувствительность, способность анализировать изотопы, лучшее разрешение по горизонтали по сравнению с другими методами спектроскопии анализа поверхности, такими как XPS.

Оптическая эмиссионная спектроскопия тлеющего разряда по глубине

Глубинная оптическая эмиссионная спектроскопия тлеющего разряда (GD-OES) обеспечивает элементный анализ образцов путем распыления и обнаружения испускаемого видимого света от оторвавшихся частиц, которые возбуждаются в плазме Гримма лампа ¹⁹⁵ (рис. 6g) и обнаруживается спектрометром с круговой диаграммой Роуленда. ¹⁰⁰

GD-OES хорошо зарекомендовала себя для контроля качества обработки поверхности и стальных покрытий с использованием потенциала постоянного тока (DC).Благодаря простоте использования и высокой чувствительности, были проведены дальнейшие разработки, чтобы сделать этот метод применимым к непроводящему материалу с помощью радиочастотного (RF) потенциала, что позволило распространить применение GD-OES на тонкие пленки и непроводящие материалы. -анализ проводящих покрытий. ^196–198 Совсем недавно электроды литий-ионных аккумуляторов стали предметом исследований GD-OES. ^{26,28,43,44,72,199,200}

Данные профиля глубины достигаются путем послойного удаления атомов образца с использованием плазменного распыления. ²⁰¹ Установка следующая: ¹⁹⁵ образец помещается перед анодом и играет роль катода. Анод устройства GD-OES представляет собой полый цилиндр, который будет заполнен газообразным аргоном низкого давления (~ 10 ^-4 гПа). Ионизация газа и генерация плазмы достигается при приложении разности потенциалов (~ 500–1000 В). Распыленные атомы образца диффундируют в плазму и возбуждаются в результате дальнейших столкновений. Это приводит к испусканию характеристических фотонов, которые будут регистрироваться оптическим эмиссионным спектрометром.Цилиндрический анод имеет типичный диаметр 2,5 мм или 4,0 мм, что соответствует размеру пятна анализа. Конструкция лампы Grimm делает анализ GD-OES независимым от матрицы образца. ¹⁰⁰

В отличие от ряда других методов, таких как XPS и SIMS, глубинное профилирование GD-OES не ограничивается близостью поверхности образца, но может анализировать его от поверхности электрода до токосъемника. Следовательно, GD-OES может давать информацию как о поверхности электродов, так и об объеме электрода. ^{26,28,43,44,72,199,200}

Saito et al. наблюдали распределение Li в катодах от литий-ионных элементов большой мощности. ¹⁹⁹ Авторы сообщили о градиенте Li по направлению к поверхности для разряженного состояния и наоборот, что объясняется медленной диффузией Li как в электрод, так и в электролит. ¹⁹⁹ Al-дефицитные области в NCA, как сообщается, также образовались во время езды на велосипеде. ¹⁹⁹ Takahara et al. провели обширные исследования не только катодов, но и анодов на основе графита, уделяя особое внимание росту SEI при циклическом старении. ^26,43,44,200 Авторам удалось выполнить калибровку на основе конкретного случая исследования и добиться количественного распределения Li по графитовому аноду. Они также сообщили о более быстром и более точном профилировании анодов на основе графита по глубине с использованием газа Ar с дополнительным 1% H ₂ . ²⁰⁰

GD-OES был применен к графитовым электродам от старых коммерческих ячеек 18650, где была достигнута корреляция с электрохимическими данными. ²⁸ В исследовании проводится различие между «поверхностным» и «объемным» Li с использованием данных глубинного профилирования GD-OES, откалиброванных для Li на основе результатов ICP-OES. ²⁸ Исследование показало, что содержание Li на поверхности коррелирует с величиной потери емкости, что подразумевает важную роль побочных реакций на поверхности графита в деградации ячеек. ²⁸

GD-OES недавно был использован в посмертном анализе для обнаружения лития на графитовых анодах, ⁷² , что затруднительно или невозможно другими методами. По сравнению с анодами с SEI градиент Li и содержание Li значительно увеличиваются в случае гальванического покрытия Li. ⁷² Кроме того, было замечено, что большая часть металлического Li размещается на поверхности графитовых анодов, ⁷² , что согласуется с расчетами Хайна и Латца. ²⁰²

Благодаря сравнительно короткому времени измерения, небольшому размеру образца, высокой чувствительности и его возможности обнаруживать Li в профилях глубины через все электроды, метод GD-OES является многообещающим аналитическим инструментом для лучшего понимания Li механизмы старения ионных батарей. Однако, чтобы получить полную картину механизмов старения, GD-OES необходимо сочетать с дополнительными методами.

Методы химического анализа для объемного анализа электродов

Оптическая эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой

В посмертных анализах для определения элементного состава электродов используется оптическая эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES). ^{16,18,19,28,151} В ИСП-ОЭС индуктивно связанная плазма используется для получения возбужденных ионов и атомов из образца, которые испускают электромагнитное излучение в видимом диапазоне (рис. 6f).Длины волн этого излучения характерны для конкретного элемента. Таким образом, ИСП-ОЭС может определить соотношение между элементами, присутствующими в образце. Преимущество этого метода заключается в том, что могут быть обнаружены элементы от диапазона ppm до основных элементов образца. Однако одним из недостатков является то, что ИСП-ОЭС не дает полного состава пробы, что требует использования дополнительных методов. ICP-OES часто сравнивают с EDX (см. Выше), однако ICP-OES имеет преимущество в обнаружении Li.Образцы полностью растворяются в кислотном растворе, а затем измеряются. Это означает, что исследованию подлежит не только поверхность, а большая часть образца. Кроме того, для ИСП-ОЭС требуются площади образца в диапазоне ² см. Однако ICP-OES не может обеспечить профили по глубине, и материал приходится соскабливать с нескольких сантиметров ² электродных образцов, что ограничивает его способность изучать местные явления.

В посмертном анализе полезны измерения ICP-OES, чтобы доказать растворение переходных металлов с катода путем обнаружения перемещенного материала на аноде. ^{16,18,19,28,151} Было показано, что это растворение способствует механизму старения анода ^{16,19,28,36,37} и вызывается HF. ^36,37 Stiaszny et al. обнаружил концентрации переходных металлов в свежих и состаренных анодах LiMn ₂ O ₄ -NMC / графитовых ячеек с помощью ICP-OES. ¹⁹ Этот результат был подтвержден уменьшением высоты пика NMC в циклической вольтамперометрии. ¹⁹ Было обнаружено, что количество Mn на графитовых анодах, растворенных из смеси NMC / LiMn ₂ O ₄ катодов, увеличивалось с увеличением температуры ^16,28 и времени ²⁸ с помощью ICP-OES.Klein et al. сохраненный LiFe _0,3 Mn _0,7 PO ₄ / LiMn _1,9 Al _0,1 O ₄ смешанные катоды с различными соотношениями в электролите в течение двух недель при 60 ° C. ²⁰³ Авторы наблюдали наименьшее растворение Mn в чистом оливине, тогда как оно было на два порядка выше для чистой шпинели. ²⁰³ Для всех смесей авторы обнаружили резко сниженное количество растворения Mn в электролите с помощью ICP-OES. ²⁰³

Рост толщины SEI является еще одним механизмом старения и был изучен с помощью ICP-OES, ограниченного элементами Li, P и Mn и поддерживаемого EDX. ^16,28 Результаты согласуются с ростом SEI за счет разложения соли LiPF ₆ на аноде | электролит интерфейс. ^16,28,33 Было обнаружено, что потребление циклического Li на аноде, измеренное с помощью ICP-OES, напрямую коррелирует со снижением емкости, ^12,28 — с уменьшением Li в катоде и увеличением сопротивления элемента. ²⁸ С другой стороны, обсуждается реакция электролита на поверхности анода, приводящая к высыханию элементов, что приводит к дальнейшему снижению емкости. ^25,204

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — мощный метод, позволяющий охарактеризовать материалы и химические соединения в твердом состоянии и разбавленных растворителями. ^205,206 Он предоставляет не только химическую и структурную информацию, но также информацию о транспортных свойствах и подвижности ионов, электронных, магнитных, а также термодинамических и кинетических свойствах. ^207–211

Образец помещают в магнитное поле и возбуждают радиочастотным импульсом (рис. 6j).Записанный спад свободной индукции (FID) обрабатывается с помощью преобразования Фурье для получения спектра ЯМР. Требуется одно или несколько ЯМР-активных ядер (ядерный спин 0), которые служат в качестве зонда для обнаружения изменений в их химическом окружении и их электронных свойствах. Оба типа образцов, жидких и твердых, также могут быть исследованы на месте с использованием специальных измерительных установок. ^{212 213} Несколько авторов представили обзорные статьи, касающиеся ЯМР-спектроскопии при разработке литий-ионных клеток и посмертном анализе. ²¹⁴

ЯМР — полезный инструмент для облегчения разработки новых анодных материалов на основе результатов, собранных в результате анализа Post-Mortem. Согласно Delpuech et al., Высокая необратимая потеря емкости анодов на основе Si в основном происходит из-за разложения карбонатных растворителей с последующим образованием нелитированных углеродных частиц в олигомерной или полимерной форме. ²¹⁵ Грей и его сотрудники показали, что потеря емкости и саморазряд напрямую связаны со структурными изменениями кремниевых анодов, и их можно избежать путем правильного выбора связующих. ²¹⁶ Перес-Висенте и его коллеги изучили Sn ₄ P ₃ как возможный новый анодный материал. ²¹⁷

Хотя большинство исследований ЯМР, связанных с материалами литий-ионных элементов, состоят из измерений твердотельного вращения под магическим углом (MAS), в сообществе литий-ионных элементов часто игнорируется, что это также мощный метод исследования жидкости. образцы и решения. Современные жидкие электролиты, представляющие собой смеси огромного количества органических и неорганических соединений, обеспечивают большое количество ЯМР-активных ядер, таких как ¹ H, ¹³ C (в органических молекулах), ⁷ Li, ³¹ P, ¹⁹ F (в LiPF ₆ ), в случае недавно разработанных проводящих солей, таких как LiTFSI или LiFSI, даже ¹⁴ N или ¹⁵ N могут быть вариантами.Это огромное разнообразие активных ядер открывает множество возможностей для изучения явлений, связанных с электролитом, таких как старение, разложение электролита или образование SEI.

DeSilva et al. исследовали формирование SEI на LiNi _0,80 Co _0,2 O ₂ катодах и MCMB- (1028) -углеродных анодах с помощью твердотельного ЯМР MAS ⁷ Li, ¹⁹ F и ³¹ P. ²¹⁸ Их электролиты на основе LiPF ₆ представляли собой растворители на основе карбонатов (EC, EMC), содержащие фторированные добавки, такие как 1-FEC, DTFEC (бис- (2,2,2-трифторэтилкарбонат), 2,2,2-трифторэтил метилкарбонат (TFEMC) и трифенилфосфат. ²¹⁸ В случае катода авторы могли определить различные количества необратимых концентраций Li для одного и того же номинального электрохимического SOC после разборки ячейки. ²¹⁸ Кроме того, они могли показать, что аддитивное разложение и осаждение также происходят на катоде. ²¹⁸

С анодной точки зрения были обнаружены различные количества LiF, а также продукты разложения фторированных карбонатов. Дюпре с сотрудниками исследовали состаренные электроды из Li ₄ Ti ₅ O ₁₂ и LiFePO ₄ и определили их концентрации LiF. ²¹⁹ Путем корреляции со снижением емкости циклически повторяющейся ячейки авторы смогли предложить несколько путей реакции для различных механизмов старения исследуемых электродов. ²¹⁹

Люхт и его сотрудники предложили механизмы термического разложения из-за автокатализа и протонных примесей для некоторых карбонатных растворителей, часто используемых в современных электролитах, таких как DMC, EC и DEC. ^220,221 Их исследование представляло собой комбинацию методов ЯМР ( ¹ H, ¹³ C, ¹⁹ F, ³¹ P, DEPT, COSY и HETCOR), GC-MS и SEC и проводилось на модели. система, которая не содержала материала, собранного из устаревшего литий-ионного элемента.Однако, помимо протонных примесей, таких как H ₂ O или этанол, авторы смогли идентифицировать DEC как главную причину термического разложения LiPF ₆ и наблюдали ряд продуктов разложения, которые также могут изменять материалы анода и катода во время жизнь литий-ионного элемента. ²²⁰ В ходе последующего исследования они исследовали взаимодействие нескольких катодных материалов с органическими электролитами при повышенных температурах. ²²¹ Очевидно, Li ₂ CO ₃ , присутствующий на поверхности катодных частиц, способен ингибировать термическое разложение органических электролитов. ²²¹ Кроме того, продукты разложения электролита, обнаруженные в этом исследовании, были аналогичны тем, которые наблюдались на катодах, удаленных из подвергшихся термическому воздействию литий-ионных элементов. ²²²

Подводя итог, можно сказать, что модельные исследования, включающие измерения ЯМР в сочетании с другими методами определения характеристик, могут быть полезны для интерпретации данных, полученных в результате посмертного анализа старых литий-ионных клеток.

Структурная характеристика

В посмертном анализе метод дифракции рентгеновских лучей (XRD) обычно применяется для структурного анализа активных материалов в электродах (рис. 6k).Как и все дифракционные методы, XRD применим только к материалам, атомы которых обладают определенной периодичностью. XRD широко используется при диагностике многих механизмов старения, поскольку он предоставляет важную информацию о структурных изменениях, которые кристаллические активные материалы могут претерпевать во время старения. ^{16,34,81,135,223}

Кроме того, XRD предоставляет информацию об изменениях ориентации частиц и образовании пленки на электроде | электролит интерфейс. ^34,135 Последнее явление можно увидеть на XRD по уменьшению интенсивности пика. ^{34 135} Аналогичным образом Liu et al. показали, что уширение пиков XRD указывает на возникновение расслоения графита. ²²³ Кристаллические продукты разложения на поверхности анода наблюдаются дополнительными пиками. ¹²²

XRD также позволяет обнаруживать химические реакции разложения / растворения по уменьшению объема решетки катодных частиц. Stiaszny et al. проанализировали коммерческую литий-ионную батарею со смешанным катодом LiMn ₂ O ₄ / NMC и графитовым анодом, циклически повторяемым при комнатной температуре. ¹⁸ Авторы измерили изменение параметров решетки состаренного активного материала NMC, на которое повлияло растворение переходных металлов в электролите, что вызывает снижение количества Li в катоде. ^18,19

Зависимое от температуры изменение механизма старения (покрытие Li / рост SEI) в коммерческой ячейке 18650 с графитовым анодом и катодом со смесью LiMn ₂ O ₄ / NMC-катод было видно в измерениях XRD по изменению постоянных решетки a и c NMC. ¹⁶ Константы решетки также коррелировали с содержанием Li, измеренным методом ICP-OES в состаренных анодах и катодах. ¹⁶ После сохранения осаждения Li путем химической реакции его поверхности с изопропанолом для идентификации Li ₂ CO ₃ была использована порошковая дифракция рентгеновских лучей (PXRD). ¹⁵⁰ Результаты согласуются с измерениями EDX и FTIR. ¹⁵⁰

XRD — это распространенный метод определения постоянных решетки кристаллических активных материалов.Однако, поскольку XRD ограничивается измерениями в объеме электрода, его часто приходится комбинировать с другими методами, например поверхностно-чувствительный метод, такой как SEM или EDX.

Анализ электролита

Разложение электролита происходит из-за побочных реакций, которые приводят к образованию нерастворимых, растворимых и газообразных продуктов. ^37,224,225 Идентификация таких продуктов имеет основополагающее значение для отслеживания побочных реакций, ответственных за старение батареи. Таким образом, во многих исследованиях реализованы методы анализа электролитов и газов, образующихся при старении батареи.Наряду с жидкостной ЯМР-спектроскопией (см. Выше) хроматографические методы оказались очень успешными для посмертной характеристики электролитов. Основной принцип хроматографии — разделение компонентов смеси и последующее обнаружение. Разделение, например, достигается за счет разного времени удерживания в адсорбированном состоянии на стенке при прохождении через капилляр (рис. 6l). Эксперименты с другими методами часто дополняют друг друга, особенно для анализа нерастворимых продуктов; эти методы описаны в других подразделах этой рукописи.Большинство исследований, касающихся методов хроматографии, сосредоточено на смесях растворителей на основе карбоната LiPF ₆ (EC, PC, DMC, EMC и DEC), поскольку они являются наиболее распространенными электролитами, используемыми в литий-ионных батареях.

Далее обзор литературы по посмертному анализу электролита и газа разделен на две основные группы: исследования с лабораторными ячейками, разработанными специально для сбора большого количества проб жидкости и газа, и исследования с коммерческими ячейками, обычно содержащими только небольшой избыток электролита, который трудно восстановить.

Анализ электролита и газа, выполненный на ячейках лабораторного масштаба

Ранние исследования ¹⁷¹ были выполнены после первой загрузки LiCoO ₂ / графитовых элементов. Авторы применили жидкостную хроматографию в сочетании с инфракрасной спектрометрией Фурье (LC-FTIR) для анализа восстановленного электролита, который предоставил алкилдикарбонаты в качестве основного растворимого соединения, образующегося при разложении электролита. ¹⁷¹

Газовая хроматография (ГХ) в сочетании с детектором теплопроводности (GC-TCD) позволила наблюдать H ₂ , CO, CO ₂ , CH ₄ , C ₂ H ₄ , C ₂ H ₆ и C ₃ H ₈ при первой зарядке.Чтобы понять механизм образования алкилдикарбонатов, Sasaki et al. провели посмертный анализ ГХ-масс-спектрометрии (ГХ-МС) электролита, извлеченного после циклирования литий / графитовых полуэлементов. ²²⁶ Присутствие алкилдикарбоната было подтверждено, и параллельное химическое моделирование показало, что алкоксиды Li могут запускать образование алкилдикарбоната. ²²⁶

Стремясь понять восстановительное разложение LiPF ₆ -карбонатных растворителей, группа Ларуэля ^227–229 провела посмертный анализ электролита и газа на ячейках лабораторного масштаба.Авторы использовали ионизацию электрораспылением в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения (ESI-HRMS) и GC-MS для анализа электролитов, хотя другой набор капиллярных колонок был реализован для GC-MS анализов задержанного газа. Параллельное использование этих методов позволяет обнаруживать соединения в широком диапазоне масс, таким образом, был выяснен общий механизм разложения электролита. ^228,229 Авторы обнаружили, что большинство соединений разложения, полученных в результате линейного восстановления карбоната, дают алкоксиды Li, которые дополнительно запускают этерификацию электролита, в то время как двухступенчатое восстановление EC было менее важным.

С другой стороны, следы H ₂ O в LiPF ₆ приводят к образованию POF ₃ , HF и LiF. Этот механизм усиливается за счет температуры, следовательно, в литературе также можно найти тесты хранения электролита с использованием хроматографических анализов. ^230–234 Terborg et al. ²³⁰ исследовали механизмы термического старения и гидролиза LiPF ₆ с помощью ионной хроматографии (IC) в сочетании с ESI-MS. В этих исследованиях интересно отметить, что реализация IC позволяет обнаруживать HF в электролитах благодаря идентификации F ^—.Kraft et al. ²³⁴ изучили продукты разложения электролитов LP30 и LP50 при термическом старении, разработав методы разделения и сравнив надежность трех различных колонок IC. Более того, авторы объединили IC-ESI-MS-MS для идентификации новых фосфорорганических соединений. ²³⁴ Handel et al. исследовали термическое разложение смесей EC / DEC + LiPF ₆ с загрязнением деионизированной водой, применяя ГХ-МС для анализов жидких электролитов и ГХ-МС над паром для анализов летучих соединений. ²³³ Также были выполнены дополнительный ЯМР и кислотное титрование. Авторы пришли к выводу, что старение электролита протекает с низкой скоростью, поскольку исключаются каталитические поверхности, окружающий воздух и протонные примеси. ²³³

Анализ электролита и газа, выполняемый на коммерческих элементах

Хроматографические методы также применялись для анализа электролита и газа, взятого из коммерческих литий-ионных аккумуляторов. ^{83,225,235–238} Задача состоит в том, чтобы применить знания, полученные в результате анализов на лабораторных ячейках, на коммерческих, чтобы указать пути разложения электролита, соблюдаемые в соответствии с заданным протоколом старения.Идентификация нежелательных продуктов реакции может указать на будущую оптимизацию коммерческих ячеек. Тем не менее, метод отбора проб имеет решающее значение, поскольку в коммерческих элементах обычно нет ни избытка электролита, ни газовых карманов.

Kumai et al. спроектировал сосуд «газовыделения» для отбора проб газа из графитовых ячеек LiCoO ₂ после циклических испытаний, перезарядки и избыточного разряда. ²³⁵ CO ₂ , CO, CH ₄ , C ₂ H ₆ и C ₃ H ₈ были обнаружены путем проведения анализов GC-TCD и ГХ в сочетании с пламенно-ионизационным детектором (GC -FID).Terborg et al. восстановил электролит из промышленной ячейки после 1400 циклов промывкой сепараторов, анода и катодов в ПК. ²³⁷ Затем растворы подвергали анализу ГХ-МС. ²³⁷

Совсем недавно было предложено оборудование GC-FTIR-MS ²³⁶ в качестве полезного метода для анализа газов из набухшей коммерческой ячейки. Улавливание газа осуществляли в перчаточном боксе, наполненном аргоном, путем прокалывания мешочка для ячеек герметичным шприцем. Авторы идентифицировали CO, CO ₂ , CH ₄ и C ₃ H ₈ на графике ГХ / FTIR Грама-Шмидта, тогда как хроматограмма ГХ / МС позволила обнаружить другие менее распространенные летучие соединения. ²³⁶ Дополнительные анализы электролитов с помощью ГХ-МС позволили обнаружить алкилдикарбонаты и более длинные карбонатные цепи, а также органофосфатные соединения, что указывает на то, что следы воды, присутствующие в коммерческой ячейке, играют роль в разложении электролита. ²³⁶

Grützke et al. восстановленный электролит из литий-ионных элементов на основе NMC 5 Ач, которые были испытаны в полевых условиях в HEV. ⁸³ Клапан давления каждой ячейки был раздавлен, и электролит был собран. ⁸³ Анализ ГХ-МС выявил компоненты электролита, а анализ ГХ-ПИД позволил оценить состав. ⁸³ Авторы обнаружили виды F ^— и PO ₂ F ₂ ^— с помощью IC-ESI-MS при открытии ячеек в инертной атмосфере, тогда как HPO ₃ F ^— и H ₂ PO ₄ ^— также были обнаружены при открытии во влажной среде. ⁸³ В промышленных элементах следы воды кажутся неизбежными из-за гигроскопичности LiPF ₆ , тогда электрохимическое / химическое разложение электролита, которое приводит к этерификации растворителя, сопровождается образованием органофосфатов, поскольку продукты разложения реагируют с POF ₃ . ²²⁸

Чтобы понять влияние добавок, необходимо провести посмертный анализ разложившихся электролитов и образовавшегося газа на ячейках лабораторного масштаба ²³⁹ , а также на более крупных прототипах. ²²⁵ Более того, методы посмертной хроматографии начинают применяться для оценки новых составов электролитов, предназначенных для приложений высокого напряжения, для которых окисление электролита и термическое разложение являются основными проблемами, которые необходимо решить.

Электрохимический анализ повторно собранных электродов

Реконструкция в полуэлементы

Посмертные электрохимические характеристики могут быть выполнены в ячейках путем реконструкции анодов или катодов вместе с металлическим Li в качестве противоэлектрода. ^{12,17–19,34,88} Для электродов с двусторонним покрытием необходимо удалить одно покрытие, например с помощью N-метилпирролидона ⁸⁸ или с помощью лазерного гашения. ^87,90

Электроды, извлеченные из свежих и старых клеток, изучаются по одним и тем же протоколам. Целями этих электрохимических испытаний являются (i) определение остаточной (или остаточной) емкости электродов (в мАч / см ² ) и (ii) измерение обратимой емкости (в мАч / см ² ), учитывая что элементы обязательно были разобраны в одном и том же SOC (часто 0% SOC).

Для отрицательного электрода / литиевых элементов первый электрохимический тест заключается в зарядке для извлечения лития из анода (делитирование). В то время как для положительного электрода / литиевых ячеек первые испытания заключаются в разряде для введения лития в катод (литиирование). Соответствующие емкости являются остаточными емкостями электродов. Чтобы получить обратимые емкости, отрицательный электрод в полуэлементе снова литируется, а положительный электрод — литиирован.

В электродах, извлеченных из свежих ячеек, остаточная емкость позволяет оценить начальную необратимость ячейки из-за образования слоя SEI на этапе формирования. ⁴⁶ Реверсивная мощность раскрывает начальную балансировку. ¹²

В состаренных электродах изменение остаточной емкости указывает на потребление Li в побочных реакциях, а изменение обратимой емкости служит для отслеживания дисбаланса клеток при старении, а также для правильного определения механизма старения. ^17,46

На рисунке 8 показан принцип определения емкости в монетных половинках. Следует отметить, что следует соблюдать осторожность при использовании указанного метода определения емкости, если в электроде присутствуют неоднородности из-за ошибок изготовления или старения.Один из способов преодоления этой проблемы — не учитывать среднюю поверхностную емкость (в мАч / см ² ) образцов, а учитывать средний вес образцов, собранных со «свежих» электродов перед созданием плоских ячеек для расчета и сравните массовую емкость (в мАч / г).

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 8. Процедура электрохимических измерений в собранных монетных половинках.

Кобаяши и др. предложили аналогичную процедуру определения емкости каждого электрода. ¹² Они исследовали LiMn ₂ O ₄ / LiNi _0,8 Co _0,15 Al _0,05 O ₂ смешанный катод по сравнению с . — анодная система из угольного графита. ¹² Остаточная емкость катодов, собранная из элементов после циклического или календарного старения (преобразованная в SOC катода в состоянии разряда), увеличилась по сравнению со значением, полученным для свежего элемента. ¹² Авторы продемонстрировали, что существует взаимосвязь между сохранением емкости исследуемой ячейки и SOC катода в состоянии разряда (идентично с напряжением холостого хода полукруглого элемента, которое определяет состояние лития. электрода). ¹² Это говорит о том, что ионы Li не только необратимо накапливаются на анодной стороне в начальном цикле образования SEI, но также постоянно накапливаются во время циклического или календарного старения. Аналогичные результаты были получены другими методами. ^16,28

Aurbach et al. повторно собраны свежие и проверенные электроды из ячейки 18650 с угольными анодами и катодами из LiCoO ₂ в ячейки с литиевыми противоэлектродными электродами и электродами сравнения. ³⁴ Авторы выполнили циклическую вольтамперометрию (CV) и спектроскопию электрохимического импеданса (EIS) с этими повторно собранными ячейками. ³⁴ Из измерений CV и EIS они обнаружили, что кинетика состаренных анодов замедляется по сравнению со свежими анодами. ³⁴ Причина — рост толстой поверхностной пленки при старении. ^{28,34,135,240}

Такие базовые электрохимические испытания в конфигурации полуячейки позволяют получить изображение реального состояния литиирования каждого электрода полной ячейки в состоянии разряда. Оставшиеся емкости могут косвенно привести к необратимому накоплению ионов Li в аноде, что может быть подтверждено также химическим анализом анода с помощью ICP-OES. Обратимые емкости позволяют оценить эволюцию вводимой способности основной структуры каждого электрода и определить наиболее значимый фактор замирания емкости.Ключевым вопросом является согласованность повторно собранных ячеек, поэтому по крайней мере две ячейки должны быть построены из одних и тех же электродов.

Реконструкция в полные ячейки с электродами сравнения

Дополнительно к реконструкции анода или катода в полуячейки по сравнению с . Li, ^12,34,81 можно построить полные ячейки, используя анод, катод и дополнительный электрод сравнения (RE). ^75,87,241 УЭ позволяет получать потенциалы как анода, так и катода во время зарядки и разрядки. ⁸⁷ Отметим, что измерения в полуячейках дают другой результат, так как взаимодействие между анодом и катодом отсутствует.

Стабильность во времени потенциала RE имеет фундаментальное значение и зависит от температуры испытания и природы электрохимической пары, выбранной в качестве RE (Li ⁺ / Li, ^{16,241–257,90} FePO ₄ / LiFePO ₄ , ²⁵⁸ двухфазные пары, такие как Li ₄ Ti ₅ O ₁₂ / Li ₇ Ti ₅ O ₁₂ , ^258–261 Сплавы Li, такие как Li _{x 9015 / Sn, ^262,263 Li x Al / Al, ²⁶⁴ или Li x Bi / Bi ²⁶⁵ ).}

Как известно, позиция RE особенно важна. Например, в водных системах хорошо зарекомендовал себя капилляр Луггина-Габера, который расположен (i) рядом с рабочим электродом и (ii) между закупоривающим и противоэлектродом. ²⁶⁶ Недавно Hogg и Wohlfahrt-Mehrens выполнили измерения в 4-электродных полных ячейках с двумя RE. ²⁴¹ Авторы обнаружили, что положение УЭ между анодом и катодом также очень важно для правильного измерения анодных потенциалов в полностью литий-ионной ячейке. ²⁴¹

Ramadass et al. повторно собранные Т-клетки против . Li с графитовых анодов и LiCoO ₂ катодов от коммерческих ячеек 18650 (800 циклов при КТ). ⁸¹ Повторно собранные элементы были встроены в перчаточный ящик с использованием сепаратора от разобранного старого элемента Sony и 1 M LiPF ₆ в EC: DMC = 1: 1 в качестве электролита. ⁸¹ Графитовый анод и катод NCA из коммерческих высокоэнергетических ячеек типа 18650 недавно были повторно собраны в 3-электродные полные ячейки с дополнительным литиевым электродом сравнения. ⁸⁷ Используя этот метод, можно было измерить потенциал анода vs . Li / Li ⁺ и, следовательно, для определения условий осаждения Li. ^87,90 Следовательно, могут быть разработаны оптимизированные процедуры зарядки для предотвращения осаждения лития в коммерческих элементах 18650 и значительного увеличения срока службы батареи. ⁸⁷

В дополнение к измерениям электродных потенциалов с помощью RE, также возможно выполнять измерения импеданса как анода, так и катода, извлеченных из свежих и состаренных ячеек, одновременно при различных состояниях заряда. ²⁶¹ Этот тип измерения требует оптимизации морфологии УЭ и его размещения внутри ячейки для получения надежных спектров импеданса.

Расположение RE важно для получения надежных значений потенциала и импеданса. ²⁴⁸ Dees et al. смоделировали распределение потенциала электролита внутри ячейки, чтобы найти наилучшее расположение RE внутри ячейки-пакета. ²⁶⁷ В других статьях ^{248 249 268} показаны искажения или артефакты смоделированных спектров импеданса комбинированных геометрических и электрических асимметрий в электродах.Эти артефакты часто представляют собой индукционные петли в низкочастотной области одного из электродов.

В любом случае очень важно держать электроды в строго контролируемых условиях. ⁷⁵ Itou et al. повторно собраны электроды из циклически проработанных ячеек вместе со свежими электродами в новые ячейки с литиевым электродом сравнения, чтобы измерить увеличение сопротивления электродов. ⁷⁵ С помощью этого метода авторы обнаружили, что катод в основном отвечает за увеличение сопротивления во время циклирования при 60 ° C. ⁷⁵ Последовательно, FIB / SEM и XAFS выявили растрескивание на границах границ зерен внутри частиц и локальные изменения в катоде LiNi _0,8 Co _0,15 Al _0,05 O ₂ соответственно. ⁷⁵

Следует отметить, что еще одна конфигурация для посмертных испытаний импеданса представляет собой симметричные круглые ячейки с электродами той же полярности. Это позволяет проводить оценку каждого электрода без влияния противоэлектрода или RE. ^269,270 Недостатком этой конфигурации является то, что полное сопротивление может быть получено только в одном уникальном состоянии литирования, соответствующем SOC элемента перед разборкой.

Альтернативным решением может быть интеграция RE непосредственно в все еще функционирующую промышленную ячейку без разборки и реконструкции электродов. Этот подход сложен, поскольку необходимо обеспечить надлежащее повторное запечатывание ячеек.

Как подробно описано в разделе «Физико-химический анализ состаренных материалов после разборки литий-ионных элементов», каждый метод физико-химического анализа имеет свои определенные преимущества и недостатки, позволяя наблюдать только определенные аспекты механизма старения, не имея возможности охарактеризовать других.Например, поверхностно-чувствительные методы не могут получить доступ к объемным свойствам электродов. Напротив, методы, чувствительные к массе, смешивают свойства поверхности со свойствами массы электрода. Поскольку объем обычно намного больше поверхности, влияние поверхности на измерение часто незначительно. Методы профилирования по глубине обнаруживают как поверхность электрода, так и объем, однако они не обнаруживают морфологических или структурных изменений.

Требуемые возможности метода анализа сильно зависят от наблюдаемого механизма старения.На рисунке 9 показан схематический обзор механизмов деградации электродов и материалов, которые часто не упоминаются в литературе. Деградация электродов включает нарастание пленок на поверхности электродов (разложение электролита ^{16,18,26,28,40,122} или осаждение лития ^25,45,72 ), засорение пор электродов или сепаратора, ³⁷ отслоения электрода. сепаратор, ^42,95 трещины в покрытии электрода ^32,42,223 или деформация электродов или сепаратора. ^9,14,32

Деградация материала включает трещины частиц, ^{42,74,75,129,130 ​​} отслаивание, ³⁷ изменения на поверхности частиц, ^37,158 образование пленки на частицах, ^37,271 растворение / миграцию переходных металлов, ^36,37,272 разложение электролита, ^175,228,229 или закрытие пор сепаратора (например, под действием приложенного давления). ^{134 273} Соответствующие рекомендуемые методы анализа показаны на Рисунке 9.

На рис. 10 показан обзор возможностей методов анализа, подробно обсуждаемых в разделе «Физико-химический анализ состаренных материалов после разборки литий-ионных элементов». Зеленый, оранжевый и красный цвета указывают на хорошую, ограниченную и отсутствие возможности обнаружения конкретного механизма старения соответственно. Из рисунка 10 ясно видно, что возможности различных методов анализа широко распространены, но нет метода, который бы охватывал все механизмы старения. Поэтому мы даем четкую рекомендацию исследовать образцы с помощью различных дополнительных методов анализа, чтобы получить полное представление о механизмах старения в литий-ионных элементах.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 10. Обзор методов анализа и явлений, которые они могут обнаружить. Зеленый, оранжевый и красный цвета указывают на хорошую, ограниченную и отсутствие возможности обнаружения конкретного механизма старения соответственно.

Разборка литий-ионных батарей является обязательной для сбора образцов для определения механизмов старения и улучшения материалов, включая пошаговое улучшение современных материалов, а также разработку новых поколений материалов.

В данной статье рассматриваются современные процедуры посмертного анализа старых литий-ионных клеток. В частности, подробно рассматриваются методы разборки старых литий-ионных элементов, а также физико-химический анализ их компонентов.

Химически инертная среда во время открытия ячейки имеет решающее значение для обеспечения надежных результатов с образцами, чувствительными к воздуху, и безопасной работы экспериментатора. Для последующей обработки образцов рекомендуется промыть электроды в растворителе, который уже входит в состав электролита (например,г. DMC) для поддержания качества образцов. Однако на данный момент не совсем ясно, как промывка влияет на слои SEI на электродах. Опытный экспериментатор, использующий соответствующее оборудование для вскрытия ячеек, является обязательным для получения интерпретируемых результатов при анализе образцов, полученных из литий-ионных ячеек.

Были рассмотрены доступные методы физико-химического анализа для посмертного анализа литий-ионных аккумуляторов, включая микроскопию, химические методы, чувствительные к поверхностям электродов и объему электродов, а также методы анализа электролитов и реконструкции электродов на половину и полные ячейки с электродом сравнения.В последнем случае существует значительная разница между реконструкцией в половинные и полные ячейки. Полуячейки с анодами или катодом против . Литиевый противоэлектрод обеспечивает емкость отдельных электродов. Напротив, реконструкция анодов и катодов в 3-электродные ячейки с дополнительным электродом сравнения содержит информацию о взаимодействии между анодом и катодом. Таким образом, 3-электродные ячейки позволяют получить представление об сопротивлениях электродов и потенциалах электродов, которые имеют решающее значение для основных механизмов старения (например,г. Li-покрытие для отрицательных анодных потенциалов).

Каждый метод физико-химического анализа позволяет наблюдать только определенные аспекты разложения литий-ионных аккумуляторов. Поэтому рекомендуется исследовать образцы с помощью ряда дополнительных методов анализа, чтобы получить полную картину механизмов старения. Комбинируя рассмотренные методы, можно охарактеризовать все соответствующие части ячеек (аноды, катоды, сепараторы и электролиты) с точки зрения их микроструктуры, кристаллографической структуры и химического состава.

Только благодаря детальному знанию механизмов старения современные материалы могут быть удовлетворительно улучшены и разработаны новые материалы, отвечающие требованиям и требованиям будущих приложений использования батарей в форме повышенной мощности и плотности энергии. Таким образом, мы считаем процедуры, рассмотренные в этой статье, подходящими для разборки элементов будущих поколений батарей с увеличенной мощностью и плотностью энергии, после небольшого изменения метода разборки, если это необходимо.

Этот обзор был написан в рамках проекта MAT4BAT (http://mat4bat.eu/) и получил финансирование от Седьмой рамочной программы Европейского сообщества (FP7 / 2007-2013) в рамках грантового соглашения № 608931.

IKEA выпускает инструкции по разборке, побуждающие клиентов продлевать срок службы продукта.

IKEA объявила, что к 2030 году они будут встраивать каждый из своих продуктов с возможностью перепрофилирования, ремонта, повторного использования, перепродажи или переработки. мебельный гигант выпускает продукты, которые адаптируются к будущему, как грядка для выращивания растений; моющиеся и сменные чехлы для косметического ремонта; или их служба обратного выкупа и перепродажи, когда вы возвращаете свою бывшую в употреблении мебель IKEA и получаете кредиты в магазине.Стремясь побудить пользователей следовать этим принципам, IKEA выпустила инструкции по разборке, чтобы пользователи могли продлить срок службы своих продуктов, повторно используя или перепродавая их.

изображений IKEA

«Продление срока службы вашей мебели с помощью наших Инструкций по разборке — один из способов, с помощью которого мы укрепляем нашу приверженность экологичности», — комментирует IKEA. «независимо от того, переезжаете ли вы домой, отдаете свою мебель или продаете ее.Правильная разборка снижает риск повреждения и снижает воздействие на окружающую среду. фортуна поддерживает бережливость ».

Это может быть идеальный прием для IKEA, поскольку многие из нас уже знакомы с их инструкциями по сборке плоских упаковок. разборка? на самом деле звучит проще. доступный по адресу просмотреть и загрузить онлайн , шведский производитель мебели создал руководства для некоторых из своих самых знаковых продуктов, включая книжный шкаф BILLY, кровать BRIMNES, диван-кровать LYCKSELE, письменный стол MALM, шкаф PAX и стул POÄNG.

«Устойчивое развитие лежит в основе всего, что мы делаем в ИКЕА, и мы по-прежнему привержены внедрению новых способов стимулирования замкнутого потребления, чтобы помочь достичь нашей цели — стать полностью замкнутым и благоприятным для климата бизнесом.