原位微分電化學(xué)質(zhì)譜儀鋰-空氣電池中的電化學(xué)反應(yīng)是鋰和氧氣的轉(zhuǎn)換反應(yīng),鋰-空氣電池在工作時消耗氧氣和釋放氧氣,當(dāng)存在副反應(yīng)時,也會產(chǎn)生 H2 和 CO2等,微分電化學(xué)質(zhì)譜儀是研究Li-O2 電池可逆性 重要的工具之一。鋰-離子電池在SEI膜形成,電解液分解過程中產(chǎn)生各種氣體,如 H2,CO,CO2,乙烯等。基于Head space分析技術(shù),結(jié)合電化學(xué)循環(huán)伏安或恒流充放電技,定性定量分析溢出氣體。
儀器組成
1. 載氣系統(tǒng)
高精度質(zhì)量流量計(jì),氣體純化系統(tǒng),低溫冷井,不銹鋼三通閥門管路等。
2. 電化學(xué)測試池
Swagelok電化學(xué)測試池,可用于鋰電池和鋰空氣電池測試。
3. 進(jìn)樣系統(tǒng)
加熱毛細(xì)管進(jìn)樣,進(jìn)樣壓力和進(jìn)樣量可調(diào)節(jié)。
4. 真空系統(tǒng)
內(nèi)置渦輪分子泵加無油的干泵前級泵。
5. 離子源
電子轟擊離子源,通過電子碰撞/轟擊,使樣品分子在高真空的條件下離子化。樣品中的分子被離子源中電子撞擊后電離成質(zhì)量數(shù)小的離子和中性粒子,進(jìn)入到質(zhì)量分析器中。
6. 質(zhì)量分析器
四極桿原理質(zhì)量分析器,連續(xù)全掃描模式或選擇離子掃描模式。
7. 檢測器
法拉第杯檢測器和電子倍增器(用于較弱信號的檢測,速度快,靈敏度非常高,終生免更換)
原位微分電化學(xué)質(zhì)譜儀主要技術(shù)參數(shù)如下:
(1)質(zhì)量數(shù)范圍:1-100 amu
(2)EI電子轟擊電離源,離子源能量可調(diào)節(jié),10-140 eV
(3)小檢測分壓:1×10-14 mbar
(4)檢測限:小于1 ppm
(5)檢測器:法拉第杯和電子倍增器雙檢測
(6)雙燈絲設(shè)計(jì),一用一備,燈絲材質(zhì):Y2O3/Ir
(7)快速掃描速度:2 ms/amu
(8)獨(dú)立的旁路真空系統(tǒng),采用微調(diào)閥調(diào)節(jié),進(jìn)樣壓力可調(diào)節(jié)
(9)渦輪分子泵和干泵前級泵,質(zhì)譜室工作真空度:小于 1 × 10-5 mbar
(10)氣體采樣管外部加熱套溫控范圍:RT-200 ℃
(11)真空測量:皮拉尼冷陰極復(fù)合真空規(guī)。