Решетка рр 4: Купить: Раздвижная решётка РР-1-4 цена в Москве, заказать

РЕШЕТКИ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ РЕГУЛИРУЕМЫЕ ТИПА «РВ»

Решётка вентиляционная РШ-4

Применение

Вентиляционная решетка Типа РШ-4 устанавливается в приточные или вытяжные системы вентиляции.

Регулирующие элементы

Конструкция такой решетки представляет собой два ряда подвижных лопаток. Именно поэтому воздух может быть направлен в две стороны.

Материалы изготовления

Корпус решетки Типа РШ-4 изготовлен из углеродистой стали, а лопатки – из алюминиевого сплава.

Вентиляционная решетка Типа РШ-4 может быть выполнена в прямоугольной или квадратной форме. Основной цвет покрытия – белый.

Назад к списку

Раздвижная одностворчатая РЕШЕТКА на окно 1400×1300

Осуществляем поставку в любой регион России и Казахстана раздвижных одностворчатых металлических ОКОННЫХ РЕШЕТОК типа GRAN-эконом модели РР-2-Од-Ск-140×130, изготовленных из стальной полосы толщиной 4 мм с полимерно-порошковым покрытием для надежной защиты окон высотой 1400 мм и шириной 1300 мм

Одностворчатые металлические РАЗДВИЖНЫЕ РЕШЕТКИ на ОКНО высотой 140 см и шириной 130 см типа GRAN-эконом со створкой из спаренной стальной полосы шириной 20 мм и толщиной 4 мм с полимерным порошковым покрытием предназначены для надежной защиты 2-створчатых стандартных окон Вашего магазина (офиса, кафе, аптеки или банка) от несанкционированного проникновения

Конструкция раздвижных одностворчатых решеток на окна в проем 1400×1300 мм

Быстросборный комплект одностворчатой раздвижной металлической ОКОННОЙ РЕШЕТКИ типа GRAN-эконом со складывающимся полотном из стальной полосы сечением 4×20 мм и с порошковым полимерным окрашиванием состоит из:

• складывающегося полотна, соединенного с боковой стойкой
• ответной боковой стойки — труба стальная прямоугольная по ГОСТ 8645 сечением 40×20 мм
• нижней направляющей — труба стальная квадратная по ГОСТ 8639 сечением 20×20 мм
• верхней направляющей — труба стальная квадратная по ГОСТ 8639 сечением 20×20 мм

Складывающееся решетчатое полотно в сборе с боковой стойкой состоит из соединенных между собой:

• подвижных вертикальных стоек — спаренная стальная полоса по ГОСТ 103 шириной 20 мм и толщиной 4 мм (соединение через дистанционные втулки)
• механизма складывания (двух рядов «гармошки» — пантографа) — полоса стальная по ГОСТ 103 шириной 20 мм и толщиной 4 мм
• роликов, закрепленных на подвижных вертикальных стойках и катящихся по нижней направляющей — однорядные радиальные шариковые подшипники 202 по ГОСТ 8338
• боковой стойки — труба стальная прямоугольная по ГОСТ 8645 сечением 40×20 мм с отверстиями под крепежные анкеры

Раздвижная решетка может комплектоваться различными запирающими устройствами:

• ушками под навесной замок
• врезным замком

Смонтированная в оконный проем раздвижная одностворчатая решетка оставляет свободными более 80% ширины проема

Нижняя направляющая высотой 20 мм не мешает открыванию распашной створки металлопластикового окна, что позволяет использовать это окно как аварийный пожарный выход

Порошковая полимерная окраска раздвижных решеток осуществляется по ГОСТ 9.410 в любой цвет по каталогу RAL (стандартный цвет — белый)

Вентиляционная решетка металлическая штампованная

Решётка регулируемая (типа Р) — Р150(оцинкованная сталь)

Решётка регулируемая (типа Р)   —  Р150(оцинкованная сталь)

Общая информация:

Решетки предназначены для подачи и удаления воздуха системами вентиляции, воздуш­ного отопления и кондиционирования воздуха в производственных, административных, жилых и общественных зданий с пониженными требованиями к параметрам воздуха рабочей зоны, в неответственных помещениях.

Решетки изготавливаются из углеродистой стали с полимерным покрытием (RAL по требованию заказчика), из оцин­кованной стали, из нержавеющей стали. Стандартный цвет белый.

Решетки Р, РВ изготавливаются по ТУ 4863-075-11865045-2011.

Пример обозначения при заказе

РВ-150х200 – решетка вентиляционная с сечением 150х200

Р-150 — решетка вентиляционная регулируемая с сечением 150х150

​

Защита радиатора TOYOTA RAV4 IV рестайлинг 2015, 2016, 2017, 2018, 2019г.в.

ВНИМАНИЕ! Нижняя решетка НЕ подходит для автомобилей с дизельным двигателем!

Защита радиатора для TOYOTA RAV4 IV рестайлинг 2015, 2016, 2017, 2018, 2019г.в. Видео по установке. Опыт производства защитных сеток с 2006г. Установка защиты радиатора от «Стрелка11» избавит вас от лишних хлопот и затрат. Правильный подбор ячейки алюминиевой сетки, которая идеально защищает радиатор без ущерба для охлаждения двигателя. Изготовлена из алюминиевой сетки с размером ячейки 3*7мм. Со стандартным, ромбовидным рисунком. Защищает
радиатор автомобиля от попадания в него небольших камней, насекомых и прочего
мелкого мусора, не препятствуя потокам воздуха (без ущерба для охлаждения
двигателя).

Окантовка защиты радиатора
изготовлена из мягкого пластика черного цвета, размещена по всему периметру
сетки, в точности повторяет геометрию посадочного места в бампере, предотвращает появление царапин и сколов на бампере в процессе
эксплуатации защитной сетки радиатора, придавая законченный, эстетичный вид
всему изделию.

Специально разработанные
крепежные элементы не видны снаружи и не портят внешний вид изделия,
изготавливаются из двухмиллиметрового пластика черного цвета с учетом всех конструктивных особенностей данной модели автомобиля, надежно фиксируя защиту радиатора в посадочном месте.

Зимний пакет: Устанавливается ТОЛЬКО на защитную сетку радиатора производства компании «Стрелка11».

Зимний пакет предназначен для защиты радиатора от грязи, зимней химии, слякоти и сохранения тепла в моторном отсеке. Зимний пакет изготовлен из АБС пластика толщиной в 1мм, повторяет форму защиты радиатора, крепится пластиковыми винтами в ячейку защитной сетки радиатора Стрелка11, не повреждая полимерного покрытия.

В теплое время года (от -5°С и выше) во избежание перегрева двигателя зимний пакет необходимо снять!

Пример установки зимнего пакета: Видео

Все для отделки и строительства

Категория
Все
ЭЛЕКТРОТОВАРЫ

» Звонки

» Кабель и монтаж

»» Изоляционный материал

»» Кабель-канал

»» Крепеж проводов, кабелей

»» Провода

»» Распределительные коробки

»» Трубы гофрированные

» Климатические системы

»» Вентиляторы

»» Вентиляционные решетки

» Осветительные приборы

»» Лампы

»» Прожекторы

»» Светильники, ночники

»»» Акцент

»» Фонарь

» Розетки и выключатели

»» Выключатели

»» Розетки

» Трансформаторы,стабилизаторы и мультиметры

» Удлинители

»» Колодки

»» Сетевые фильтры

»» Удлинители

»» Удлинители на катушках

» Электрические аксессуары

»» Двойники, тройники, распределители

»» Патроны

»» Разъемы, клеммы, вилки, штекеры

» Электрические щиты

»» Автоматы

»» Отвертки-пробники, индикаторы, тестеры

»» Электрические щиты и боксы

» Электрообогреватели

» Электротовары

»» Kolner, Ставр

»» Зубр, Калибр, Штурм, RWS..

»» Интерскол

» Элементы питания

»» Аккуммуляторы

»» Батарейки

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

» Дымоходы

»» Мастер-флеш

»» Печи и печное литье

»» УМК

»» Тандыр

» Жби

» Изоляционные материалы

»» Пароизоляция

»» Пенопласт, пенополистерол

»» Тепло- и шумоизоляция

»»» Минераловатные утеплители

»»» Утеплители ППИ

»» Утеплители

»» Утеплитель для труб

» Кровля и водосток

»» Водосток

»» Рулонная кровля

»» Сотовый поликарбонат

» Металлопрокат

»» Арматура

»» Высечка

»» Заглушки пластиковые

»» Квадрат

»» Круг

»» Лист катаный

»» Полоса

»» Проволока

»» Труба ВГП

»» Труба оцинкованная

»» Труба профильная

»» Труба ЭСВ

»» Уголок равнополочный

»» Швеллер

»» Шестигранник

» Расходные материалы

»» Мешки строительные, хозяйственные

»» Пленки строительные

» Сетка

» Сетка сварная

» Смеси сухие

» Строительное оборудование

»» Бетоносмесители

» Строительство стен и перегородок

»» Гипсокартон

»» Кирпич

» Трубы АЦ

» Цемент, керамзит, песок

СТОЛЯРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

» Листовые материалы

»» Плиты OSB

»» Плиты ДВП

»» Фанера

СКОБЯНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

» Доводчик

» Замок

»» Замок врезной

»» Замок навесной

»» Замок накладной

»» Механизм цилиндровый

» Защелки

» Крепеж

»» Анкер

»»» Анкер забивной

»»» Анкер кольцо

»»» Анкер полукольцо

»»» Анкер рамный

»»» Костыль анкерный

»» Болты

»»» Болт анкерный

»»» Болт мебельный

»»» Болт оцинкованный

»»» Болт черный

»»» Шпилька

»» Винты

»» Гайки

»» Гвозди

»» Дюбеля

»» Крепеж

»» Крепеж сантехнический

»» Саморезы

»»» Кровельные

»»» Кровельные крашенные

»»» По дереву

»»» По металлу

»»» Прессшайба крашенные

»»» Прессшайба острая, сверло

»» Шайбы

»» Шурупы

»» Шурупы по бетону

» Петли

»» Петли гаражные

»» Петли дверные

» Почтовые ящики

» Такелаж

»» Коуши и зажимы для тросов

»» Ленты

»» Ошейники

»» Соединители цепей и карабины

»» Стяжки, стропы

»» Талрепы

»» Цепи и тросы

»» Шнуры

» Уголки, проушины

» Фурнитура

САНТЕХНИКА

» Аксессуары для бани и сауны

» Арматура к унитазам

» Воздуховоды, решетка

» Коврики, шторки, корзины

»» Коврики д/ванной

»» Штанги для шторок

»» Штора д/ванной

» Кран-буксы

» Краны

» Краны шаровые

» Кронштейны для для раковины

» Лента фум

» Люк канализационный

» Манжеты

» Мойка нерж.

» Обратные клапана

» Отопление

»» Баки расширительные О

»» Насосы циркуляционные

» ПНД

»» Краны ПНД

»» Муфты ПНД

»» Отводы ПНД

»» Седелки ПНД

»» Тройники ПНД

»» Трубы ПНД

» Подводка

»» Подводка вода

»» Подводка газ

» Политэк

» Прокладки

» Рем.наборы

» Санфаянс

»» Ванны

»» Сиденье д/унитаза

»» Тумба

»» Умывальники

»» Унитаз+бачок

» Сифоны

» Смесители, елочки

»» Елочки, смесители, краны

»» Комплектующие д/смесителей

» Сушилки для белья

» Счетчики

» Троса

» Трубы мет.пл.

» Фитинги для м/пл

» Фитинги резьбовые

» Черняшка

»» Вентиля, задвижки

»» Муфты, контрогайки, сгоны

»» Отводы, переходы

»» Резьбы, бочата

»» Уголки, тройники

»» Фланцы

» Чехия — белые

»» Комплектующие д/РР-R

»» Краны РР-R

»» Муфты РР-R

»» Тройники РР-R

»» Трубы РР-R

»» Уголки РР-R

» Шланги д/стиральных машин

» Штуцер д/шланга

САД

» Аксессуары для техники

»» Аксессуары для тачек

»» Аксессуары для триммеров

»» Колеса

»» Расходные материалы

» Грунты, уход за растениями, аксессуары

»» Горшки, ящики для растений

»» Грунт

»» Подвязка и опоры для растений

»» Средства защиты от насекомых, грызунов

»» Удобрения

»» Укрытия для растений

»» Средства защиты для сада

» Инструменты для уборки снега

» Ручной садовый инструмент

» Садовые ограждения

» Сани

» Секаторы

» Средства для полива

»» Лейки, умывальники, ведра, баки, канистры

»» Опрыскиватели и аксессуары

»» Пистолеты для полива

»» Шланги

» Средства для уборки

» Средства защиты

»» Перчатки

» Товары для пикника

» Универсальная техника

» Хоз. товары

Радиаторы STI

Профиль для ГКЛ

ПЛИТКА

» Аксессуары

»» Крестики

»» Люки

» Затирки

КРАСКИ

» Антисептики, защита

»» Сенеж

» Изоляция

»» Пена монтажная

» Инновационные технологии

» Инструменты для покраски

»» Валики, бюгеля и удлинители

»» Декоративный инструмент

»» Защита поверхности

»» Кисти

»» Шпателя

» Клей, клейкие ленты

»» Герметик

»» Жидкие гвозди

»» Клей

»» Клейкие ленты

» Краска

»» Аэрозольная краска

»» Водно-дисперсионная краска

»» Грунт-эмаль

»» Краска промтара

»» Нитроцеллюлозная краска

»» Пентафталевая краска

»»» Краска/ эмаль НБХ

»»» КУПАЖ краска

»»» САЙВЕР краска

» Лаки

» НАПОЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ

»» Коврики

» Подготовка поверхности

»» Грунт ГФ

»» Грунтовка

»» Растворители

»» Шпатлевки латексные

» Уборка

»» Бытовая химия

»» Инструмент уборки

»» Средства для уборки дома

ИНСТРУМЕНТ

» Аксессуары для электроинструмента

»» Биты и наборы бит

»» Диски и пилки

»» Коронки

»» Насадки

»» Отрезные абразивные и алмазные диски

»» Сверла, буры и пики

» Деревообрабатывающий инструмент

»» Пилы и ножовки по дереву

»» Пилы со стуслом

»» Рубанки

»» Стамески

» Измерительно-разметочный инструмент

»» Линейки, инструмент для измерения углов

»» Правило, гидроуровень

»» Разметочный инструмент — карандаши, маркеры

»» Рулетки измерительные

» Ключи и отвертки

»» Ключи

»» Метчики, плашки

»» Набор клуппов

»» Отвертки

»» Торцевые головки

» Металлообрабатывающий инструмент

»» Напильники

»» Щетки

» Молотки, киянки, кувалды

»» Зубила, кернеры

»» Киянки

»» Кувалды

»» Слесарные молотки

»» Специальные молотки

» Набор инструментов

» Оборудование для мастерской

»» Газосварочное оборудование

»»» Горелки

»»» Оборудование

»»» Электроды

»» Лампы паяльные, паяльники и аксессуары

»» Сварочные аппараты

» Организация рабочего места

»» Лебедки

»» Спецодежда

»» Стремянки

»» Тиски

»» Ящики для инструмента

» Пистолеты

»» Термоклеевые пистолеты

» Расходные материалы

»» Аксессуары для пил

»» Аксессуары для шлифования

»» Прочие аксессуары

» Слесарно-монтажный инструмент

»» Бокорезы, кусачки

»» Клещи

»» Ножницы по металлу

»» Пассатижи, плоскогубцы, тонкогубцы, длинногубцы

» Спец инструмент

»» Инструмент для общестроительных работ

»» Инструмент для плиточных работ

»» Инструмент для стекольных работ

»» Инструменты для малярных и отделочных работ

»» Инструменты для трубопроводных работ

»» Пилы по другим материалам

» Фиксирующий инструмент

»» Заклепки

»» Заклепочники

»» Скобы для степлеров

»» Скобы строительные

»» Степлеры

»» Струбцины

» Хозяйственный инструмент

»» Лезвия для ножей

»» Ножи

»» Ножницы

»» Шило

ВОДОСНАБЖЕНИЕ

» Аксессуары

» Баки расширительные В

» Комплектующие для радиаторов

» Насосы

» Полотенцесушители

» Радиаторы

» Фильтры для питьевой воды

Автохимия

Название

Артикул:

Текст

Производитель
ВсеBaumitBitumastBlack&DeckerBORTCastelloCeresitChescoClicCountryDEFORTDockeEggerFAP CeramicheGoodwinHaroIsoverKILTOKNAUFKolnerMaestro ClubMakitaMastertexMultiDeckNorgipsPLITONITPremium PlunkQuelydSALAMANDERSplineSTAYERTDMTichoTyvekUniversalVinyl-OnWDSWicandersWood BeeВихрьВолмаЗУБРИнтерсколОсновитПеноплэксПлитонитРЕСАНТАСибртехТМ СОЮЗЭнергомераЮ-Пласт

Новинка
Вседанет

Спецпредложение
Вседанет

Результатов на странице
5203550658095

Показать

Предпочтительное расширение решетки полипропилена в трехслойном микропористом сепараторе полипропилен / полиэтилен / полипропилен в литий-ионных батареях

Электрохимические характеристики и анализ EIS

Цилиндрические элементы NMC532 / MGP типа 18650, активируемые при температуре 0,2 ° C, были использованы для оценки условий формирования влияние скоростных характеристик на электрохимические характеристики. Кривые вольтамперной емкости для ячеек, прошедших цикл 5 раз при 1,0 ° C (ячейка 1,0 ° C) и 0,025 ° C (ячейка 0,025 ° C) после формирования, показаны на рис.1а, б соответственно. Результат показывает, что элементы начинают процесс зарядки и разрядки с 3,6 В и 4,1 В для скорости 1 C и начинают с 3,0 В и 4,18 В в случае скорости 0,025 C для всех 5 циклов соответственно. Изменения напряжения на начальном этапе заряда и разряда ячеек в первую очередь вызваны специфическим током, создаваемым поляризационным поведением ячеек. Разрядная емкость при 0,025 ° C 1-го цикла немного больше, чем при 1,0 ° C, но при 0 ёмкость уменьшается.025 ° C (5-е удерживание 92%) выше, чем при 1,0 ° C (5-е удерживание 97,3%). На рис. 1c показана пропускная способность ячеек NMC532 / MGP, изготовленных с использованием сепаратора PP / PE / PP для ячейки 0,025 ° C и ячейки 1,0 ° C, соответственно. Затем батареи заряжаются и разряжаются при плотности тока в диапазоне от 0,2 до 3 ° C (0,2 ° C, 1,0 ° C, 2,0 ° C, 3,0 ° C) и возвращаются к 0,2 ° C на 5 циклов на каждом этапе. Подобно предыдущим исследованиям ^18,19,20 , снижение емкости при высокой скорости тока с увеличением числа циклов связано с повышенной поляризацией, возникающей в результате более толстого прослойки твердого электролита (SEI) и более низкой скорости диффузии литий-ионных ионов между катод и анод и др.На рис. 1c кулоновская эффективность элемента, циклически изменяемого с высокой скоростью (1 ° C), обеспечивает 100% сохранение стабильности единичного значения с увеличением числа циклов и приписыванием более высокой разрядной емкости для снижения поляризационного поведения. Для сравнения с рис. 1c кривая элемента с циклическим циклом 0,025 ° C имеет тенденцию иметь более низкую разрядную емкость, но аналогичную разрядную характеристику при 0,2 ° C, 1 ° C и 2 ° C. Однако наблюдалось значительное ухудшение разрядной емкости 3 ° C и Падающая емкость для 5 C на рис.1c кривая для клетки циклически изменялась с низкой скоростью (0,025 ° C). Ячейка NMC532 / MGP, циклируемая при 1 ° C, продемонстрировала более высокую начальную разрядную емкость и кулоновскую эффективность с более низкой скоростью распада по сравнению с циклической ячейкой 0,025 ° C. Когда C-скорость вернулась к 0,2 ° C, емкости обеих ячеек были восстановлены, что позволяет предположить, что ячейка оставалась более стабильной после 1,0 ° C, чем ячейка после 0,025 ° C, обе клетки подвергаются 5 циклам.

Рисунок 1

Гальваностатический заряд / разряд при ( a ) 1 C и ( b ) 0.025 ° C для 5 циклов клеток NMC532 / MGP. ( c ) Сохранение скоростной способности клеток NMC532 / MGP после первоначального цикла при 1 ° C и 0,025 ° C в течение 5 циклов, соответственно.

На рис. 2 показан график Найквиста с полной ячейкой для ячейки 1,0 C и ячейки 0,025 C после трех циклических стадий, (I) цикла формирования, (II) после цикла 5-кратного цикла и (III) после теста производительности скорости. соответственно. Для циклических стадий I, II и III результаты для ячейки 0,025 C обозначаются надстрочным индексом «L».Кривая в высокочастотной области отражает эквивалентное последовательное сопротивление (R _s ) на электроде, электролите, границе раздела разделителя и контактное сопротивление, то есть объемное (внутреннее) сопротивление. В области средних частот диаметр полукруга указывает сопротивление переносу заряда (R _ct ) и межфазное сопротивление твердого электролита (R _SEI ), возникающее в результате электрохимической реакции на границе электрода и электролита. На вставке к рис.2 показана эквивалентная схема для дальнейшего анализа спектра EIS. Емкость пленки SEI и перенос заряда представлены элементами постоянной фазы (CPE) в схеме. Соответствующие R _s , R _ct и R _SEI из эквивалентной схемы приведены в таблице 1. Значения R _s для ячейки 0,025 C и ячейки 1,0 C после формирования составили 0,108 Ом и 0,068 Ом, соответственно. Разница в основном связана с контактным сопротивлением при производстве элементов, таких как сварка электродов и сборка сепаратора.Полукруглые кривые для клеток 0,025 C и 1,0 смещаются вправо от стадии I к стадии II. После теста производительности (этап III) полукруглые кривые еще больше смещаются вправо. Это связано с увеличением R _s ячеек, которое является обычным при увеличении количества циклов. Сравнивая увеличение R _s от стадии I до стадии II, ячейка 0,025 ° C показывает большее увеличение, чем ячейка 1,0 ° C. Другими словами, при низкой плотности тока заряда / разряда сопротивление электрода, электролита, поверхности раздела сепаратора и контактное сопротивление возрастают больше.Результат, вероятно, можно отнести к изменению поверхности раздела сепаратора или свойств сепараторов, таких как набухание или структурное изменение полимерного сепаратора. Анализ SEM, обсуждаемый в следующем разделе, подтверждает эту гипотезу. Показатель R _SEI ячейки 0,025 ° C был снижен после испытания производительности циклического изменения скорости, как показано в таблице 1. Значение R _SEI для обеих ячеек на аноде (R _анод ) выше, чем на катоде (R _катод ), что указывает на более высокую вероятность разложения электролита на поверхности анода после длительных циклов в результате образования SEI на материалах анодного электрода.

Рисунок 2

График EIS для ячейки 1,0 C и ячейки 0,025 C после различных циклов истории. На вставке — эквивалентная электрическая схема.

Таблица 1 Значения сопротивления, рассчитанные по эквивалентным схемам кривых EIS.

Морфология сепаратора на сканирующем электронном микроскопе

На рисунке 3 показана морфология свежего (PP / PE / PP) сепаратора и сепаратора ячейки 0,025 C и ячейки 1,0 C после стадии II цикла, наблюдаемая с помощью сканирующего электронного микроскопа высокого разрешения ( HR-SEM).На верхней поверхности чистого сепаратора отчетливо видны щелевые поры, как показано на рис. 3a, b. На рис. 3c, e представлено изображение поверхности сепаратора на катодной стороне, а на рис. 3d, f показано изображение поверхности сепаратора на стороне анода. Изображения-вставки отображают соответствующие изображения поперечного сечения слоя ПП. На рис. 3c, d показаны изображения, полученные из ячейки 1.0 C, а на рис. 3e, f взяты изображения из ячейки 0.025 C. Во время циклирования межфазный твердый электролит (SEI) ²¹ , активные частицы, реакция дает ¹¹ или осаждение лития ²² блокирует поры сепаратора, что приводит к уменьшению размера пор.Таким образом, изображения СЭМ показывают, что поверхность мембраны накапливается с быстрым развитием межфазного слоя. Кроме того, плотность пор со стороны катода заметно выше, чем со стороны анода, вероятно, в основном из-за образования межфазной границы на поверхности анода. Что еще более важно, образование межфазного слоя как на катодной, так и на анодной поверхности элемента с 1,0 ° C меньше, чем у элемента с 0,025 ° C, как показано на рис. 3c, d и на рис. 3e, f, соответственно. Рис. S1, показывающий изображения поперечного сечения, показывает, что усадка пор происходит значительно в слоях PP и незначительна в среднем слое PE для обоих 1.Ячейка 0 C и ячейка 0,025 C. СЭМ-изображения (рис. 3c – f и рис. S1) отражают, что мембраны подвергаются механической ползучести в зависимости от SOC, температуры, времени (количества циклов) и давления, что приводит к сильному увеличению импеданса и в конечном итоге сокращает срок службы и вызванный ранним отказом поля. Это может частично объяснить лучшую производительность EIS для ячейки 1.0 C, чем у ячейки 0,025 C, обсуждавшейся в предыдущем разделе.

Рис. 3

СЭМ-изображения трехслойного сепаратора ПП / ПЭ / ПП: ( a ) нетронутая верхняя поверхность; ( b ) нетронутый поперечный разрез; ( c , e ) изображение катодной стороны после остановки скорости на 1.0 ° C и 0,025 ° C для 5 циклов соответственно; ( d , f ) изображение стороны анода после выдержки при 1,0 ° C и 0,025 ° C в течение 5 циклов на стороне анода, соответственно. На вставке ( c — f ) показаны соответствующие изображения поперечного сечения.

Мы дополнительно проанализировали морфологию пор сепаратора ПП / ПЭ / ПП в ячейке с мягкой упаковкой, изготовленной с металлическим литием в качестве катода и SnTiO ₂ в качестве анода, циклически изменяемых при плотностях тока заряда / разряда 0.75 мА см ⁻² г ⁻¹ и 1,27 мА см ⁻² г ⁻¹ . Ячейка была сделана так, чтобы иметь гладкие результаты подгонки положения пика и интенсивности из картины XRD, полученной in-situ экспериментами по дифракции высокоэнергетических рентгеновских лучей на основе синхротрона. Верхнее изображение вставок на рис. S2 (a) показывает, что сепаратор из полипропилена имеет удлиненные (щелевые) поры, ориентированные в одном направлении. Эллиптические поры были созданы одноосным растяжением ⁸ в сепараторе из чистого полипропилена. Мембрана из чистого полиэтилена имеет равномерно взаимосвязанную высокопористую структуру, показанную внизу вставок на рис.S2a. Равномерная и плотная трехслойная мембрана может предотвратить рост дендритов. На рис. S2 (b) и (c) показано сильное уменьшение длины пор и частичное засорение трехслойного (ПП / ПЭ / ПП) сепаратора после зарядки при плотностях тока 0,75 мА · см ⁻² г ^{— 1} и 1,27 мА см ⁻² г ⁻¹ , соответственно, по сравнению с сепаратором из чистого ПП и ПЭ. СЭМ-изображения, показанные на рис. S2, имеют те же результаты, что и наблюдаемые в цилиндрических ячейках NMC532 / MGP типа 18650, что указывает на то, что на поверхности полимерной мембраны также происходит формирование межфазного слоя.Слой может быть получен из композитов слоя SEI или процесса разложения электролита.

Рентгеноструктурный анализ сепаратора на месте

Типичная двумерная дифрактограмма трехслойного сепаратора из полипропилена / полиэтилена / полипропилена (Celgard co.), Используемого в литий-ионной батарее, показана на рис. 4a, b, где показано асимметричное изображение. . Два основных компонента в разделительной мембране, PP и PE, вносят свой вклад в свои характерные дифракционные пики под определенными углами и направлениями, как показано на рис. 4b. Профили дифракции рентгеновских лучей всего трехслойного сепаратора (PP / PE / PP), состоящего из его двух внешних монослоев (PP) и одного внутреннего слоя (PE), показаны на рис.4c. В дополнение к трем основным дифракционным пикам при 2 θ = 6,31 °, 7,62 ° и 8,3 ° от кристаллической фазы слоев ПП, которые соответствуют плоскости (110), (040) и (130), соответственно ²³ , имеются также были два второстепенных пика при 2 θ = 9,45 ° и 9,77 °, встроенные в основной пик PE (110) для этой трехслойной мембраны из полипропилена / полиэтилена / полипропилена. Два других резко отчетливых пика около 2 θ = 9,65 ° и 10,67 °, которые соответствуют плоскости (110) и (200), соответственно, указывают на кристаллическую структуру полиэтиленового слоя.Сбор данных рентгеновской дифрактометрии на месте синхронизируется с процессом зарядки, определяемым по разным плотностям тока 0,75, 1,27 и 2,51 мА · см ^-2 г ^-1 . На рис. S3 показан график зависимости напряжения элемента от емкости во время зарядки. Все три кривые демонстрируют схожую тенденцию зарядки с изменением емкости, зависящей от приложенной плотности тока. Электрод демонстрирует обратимую емкость 220 мАч g ⁻¹ при низкой плотности тока 0,75 мА · см ⁻² g ⁻¹ , а емкость заряда аккумулятора уменьшается с увеличением плотности тока.

Рисунок 4

( a , b ) Двумерное (2D) XRD-изображение LIB, ( c ) XRD трехслойного разделителя (PP / PE / PP) и его монослоя (PP и PE) и ( d ) эволюция PP (040) на d — интервал относительно емкости с тремя различными плотностями тока 2,51, 1,27 и 0,75 мА см ⁻² g ⁻¹ . Точки данных были линейно аппроксимированы пунктирными линиями.

На рис. 5a – c показана рентгеновская дифрактометрия LIB, циклически включенных при плотности зарядного тока 2.51, 1,27 и 0,75 мА см ⁻² г ⁻¹ соответственно. Высокоориентированные дифрактограммы указывают на высококристаллическую структуру ПП и ПЭ в трехслойной мембране ПП / ПЭ / ПП, несмотря на пористую структуру, наблюдаемую на СЭМ-изображениях. Для иллюстрации всего процесса зарядки для трех различных плотностей зарядного тока были выбраны пять данных XRD на месте из равноотстоящих состояний заряда (SOC) в диапазоне от 0 до 100%. Нисходящая стрелка на рис. 5 указывает то же положение на 2 θ градусов.Пики дифракции кристаллической фазы ПП и ПЭ слегка смещены в сторону малого угла с разной степенью сдвига (2 90 · 107 θ 90 · 108), что означает, что увеличение периода решетки является избирательным. Например, второй дифракционный пик PP, который соответствует плоскости (040), сдвинутой с 2θ = 7,62 ° до 7,54 ° после полной зарядки, показывает наибольшее увеличение промежутка, чем другие. Более того, обнаружено, что увеличение шага решетки обратно пропорционально плотности зарядного тока, т.е.е. более низкая плотность зарядного тока вызывает гораздо более значительный сдвиг пика, чем более высокий. Как видно на рис. 4d, в случае пика PP (040) основное увеличение шага решетки обнаруживается при более низкой плотности зарядного тока, 0,75 мА см ^-2 г ^-1 . Также стоит отметить, что эволюция шага решетки следует монотонному увеличению и непрерывно до тех пор, пока ячейка не будет полностью заряжена. Расчетный процент разницы между плоскостями Δ d = d _f — d ₀ для всех наблюдаемых пиков, соответствующих PP и PE, при различных плотностях зарядного тока, приведены в таблице 2.Он показывает, что наибольшее расширение расстояния между плоскостями до 1,535% происходит для пика PP (040) при самой низкой плотности зарядного тока 0,75 мА · см ⁻² г ⁻¹ , в то время как PE (110) имеет плоскость только 0,042%. — разница расстояний при максимальной плотности зарядного тока. Помимо сдвига пиков, никаких серьезных изменений дифракционных пиков для всех заданных плотностей тока в течение всего процесса зарядки не наблюдается.

Рисунок 5

Рентгеновская дифрактометрия на месте в разных заряженных состояниях при разной плотности зарядного тока ( a ) 2.51, ( b ) 1,27 и ( c ) 0,75 мА см ⁻² г ⁻¹ . Рамки сдвинуты по вертикали для наглядности. Схематическое изображение эволюции структуры граней (040) в кристалле ПП при скорости заряда ( d ) 0,75 мА / см ² г и ( e ) 2,51 мА / см ² г.

Таблица 2 Разница расстояний d- (%) для разных плоскостей при разнице C-rate.

Диаграммы рентгеновской дифракции на синхротроне, показанные на рис.5 показывают расширение решетки (изменение кристаллической структуры) трехслойного сепаратора. Это означает, что соответствующее расстояние между плоскостями увеличивается во время процесса зарядки. Однако идеальный сепаратор позволяет только свободный перенос литий-иона и молекулы электролита без взаимодействия с ними. Сдвиг пика в результате увеличения пространства кристаллической решетки указывает на то, что что-то внедрено в полипропилен (ПП). Кроме того, следует отметить, что не все пики PP сместились во время зарядки.Изменения кристаллической структуры могли происходить только в некоторой конкретной плоскости решетки, такой как PP (040). Что касается среднего слоя полиэтилена (PE), оба основных пика 2θ = 9,65 ° и 10,67 ° смещаются до 9,58 ° и 10,61 °, соответственно, когда он полностью заряжен. Этот неожиданный сдвиг пиков вызван изменением кристаллической структуры сепаратора во время процесса зарядки, что означает, что сепаратор, используемый в данном случае, может иметь некоторые неисправности. Из наших результатов мы обнаружили, что кристаллическая структура полипропилена и полиэтилена в трехслойной мембране также участвует в реакциях с ионами лития и электролитом, которые ранее считались не имеющими отношения к LIB.Чтобы продемонстрировать вышеупомянутую интеркаляцию Li ⁺ при зарядке LIB, для структурной эволюции граней (040) в кристалле PP при скорости заряда 0,75 мА / см ² г и 2,51 мА / см ² г соответственно показаны на рис. 5г, д.

Из данных рентгеновской дифракции на месте было известно, что во время процесса зарядки аккумулятора было обнаружено неожиданное увеличение расстояния между плоскостями, зависящее от плотности тока. Поэтому мы предложили рациональный механизм для объяснения причины расширения постоянной кристаллической решетки во время зарядки, эффекта избирательного увеличения на определенных кристаллических плоскостях (некоторые пики более очевидны) и расширения решетки, зависящего от плотности тока.Предыдущие XRD (in-situ XRD) исследования ^24,25,26 структурных изменений электродов показали, что расширение решетки было обнаружено во время зарядки / разрядки за счет взаимодействия и интеркаляции / деинтеркаляции ионов лития в электродных материалах. Исходя из наших результатов, мы предположили, что аналогичное явление для индуцированного ионами расширения решетки также может быть обнаружено в сепараторе. Учитывая перенос ионов лития в LIB, катод и анод действуют как терминалы, которые высвобождают и собирают ионы лития, соответственно, в то время как разделитель между ними направляет и регулирует перенос ионов лития через его пористую структуру.Более того, поры могут значительно сжиматься и в конечном итоге закрываться под нагрузкой, возникающей в результате сжатия электродов, что приводит к снижению влияния литий-ионного пути. Не только эти поры обеспечивают проход для переноса ионов, но и аморфные и кристаллические части этих сепараторов также могут быть выбраны для перемещения ионов лития.

Расчеты методом DFT

На основе малоугловой рентгенограммы на месте трехслойной мембраны были обнаружены три основных отличительных особенности.Первый — это пик, смещенный в сторону малого угла как для кристаллической части ПП, так и для ПЭ в сепараторе, второй — то, что сдвиг пика ПП больше, чем у ПЭ, и последний состоит в том, что пик ПП (040) имеет максимум пиковый сдвиг. Из расчета DFT сначала были рассчитаны механические свойства полипропилена и полиэтилена, чтобы понять анизотропное упругое поведение, которое могло быть одной из причин, ответственных за степень смещения пиков полипропилена и полиэтилена. Эксперименты предполагают, что смещение пика связано с внедрением ионов Li в кристаллическую решетку ПП и ПЭ.Для подтверждения этой гипотезы энергия реакции после внедрения или интеркаляции Li-иона была рассчитана методом DFT. В данном исследовании эффект конечной температуры не учитывался в расчетах. Отрицательная энергия реакции указывает на то, что внедрение / интеркаляция является термодинамически благоприятным и, следовательно, поддерживает предположение.

В ходе экспериментов было обнаружено, что сдвиг пика в сторону малого угла больше у полипропилена, чем у полиэтилена, что указывает на большее расширение решетки во внешнем слое полипропилена, чем в полиэтилене после зарядки.Картина XRD также показывает, что каждая плоскость дифракционной решетки имеет разную степень смещения пика, в частности PP (040), показывающий смещение основного пика. Следовательно, кривая энергии-деформации PE и PP была рассчитана с учетом сжатия и растяжения решетки в направлениях [110] и [200] для PE и [110], [040] и [130] для PP соответственно. Здесь сжатие и растяжение обозначают соответственно отрицательные и положительные значения деформации на рис. 6. Направления были выбраны на основе дифракционных картин, наблюдаемых на рис.4c. Предлагаемые схемы расширения / сжатия решетки ПЭ и ПП показаны на рис. S4 и S5 соответственно. Кривые относительной энергии в зависимости от деформации для различных направлений показаны на рис. 6 как для PE, так и для PP. Относительная энергия, показанная по оси ординат, является энергией, которая устанавливает нулевую энергию деформации равной нулю. Рисунок 6 показывает, что кривизна относительной энергии-деформации в PE как для [200], так и [110] меньше, чем кривизна деформации в PP для [040], [110] и [130]. Результаты показывают, что деформация происходит легче в полиэтилене, чем в полипропилене, поскольку малая кривизна представляет собой небольшую константу упругости.Если сравнивать кривизну отдельного полимера, деформация, вызванная вдоль [200] в PE, легче, чем вдоль [110], а деформация, инициированная вдоль [040] в PP, легче, чем вдоль [110] и [130].

Рисунок 6

Кривые относительной энергии-деформации для полиэтилена в направлении [200] и [110] и для полипропилена в направлении [040], [110] и [130].

При сравнении расчетных (смоделированных) данных с экспериментальными данными, приведенными в таблице 2, некоторые результаты согласуются между теоретическими расчетами и экспериментами, но за некоторыми исключениями.Согласованная часть состоит в том, что для отдельного полимера плоскость с наивысшим пиком, смещающим его нормальный вектор, также имеет наименьшую кривизну кривой относительной энергии-деформации. Например, PE (200) показывает 0,527% разницы расстояний d- , что больше, чем 0,198% PE (110), а кривизна PE в [200] также меньше, чем кривизна PE в [110]. В случае PP плоскость PP (040) показывает самую высокую разность расстояний d- , составляющую 1,535%, а кривизна PP в [040] также является самой маленькой среди всех трех направлений.Непоследовательная часть на рис. 6 заключается в том, что в теоретических расчетах все кривизны в полиэтилене меньше, чем у полипропилена, но экспериментальные данные на рис. 5 и в таблице 2 показывают, что полипропилен имеет большую разность расстояний d- , чем у полиэтилена. Например, PP (044) показывает более высокий сдвиг пиков, чем PE (200). Таким образом, анизотропные механические свойства могут объяснить только разницу расстояний d- в различных плоскостях отдельного полимера, но не общее поведение трехслойного сепаратора. Должен быть другой фактор, такой как внедрение ионов лития или других частиц в кристаллическую часть полипропилена или полиэтилена, который ответственен за явление смещения пиков, наблюдаемое в экспериментах рентгеновской дифракции на месте.

Чтобы исследовать, вызвано ли расширение решетки эффектом внедрения, были рассмотрены возможные частицы интеркаляции, такие как Li ⁺ , EC, F ^— , LiF, PF ₅ из электролита. Чтобы подтвердить, является ли введение термодинамически выгодным, в качестве показателя для выявления тенденции использовалась общая разница энергий (энергия реакции) до и после введения, рассчитанная методом DFT. Таким образом, следующие уравнения реакции были рассмотрены для изучения эффектов внедрения в ПЭ.{-}) + {\ text {PF}} _ {{5}} $$

(10)

$$ {\ text {PE}} + {\ text {LiPF}} _ {{6}} \ to ({\ text {PE-LiF}}) + {\ text {PF}} _ {5 }} $$

(11)

$$ {\ text {PE}} + {\ text {LiPF}} _ {{6}} \ to ({\ text {PE-PF}} _ {{5}}) + {\ text {LiF }} $$

(12)

Уравнение (1) описывает возможность внедрения Li-иона в кристалл PE с литиевой солью LiPF ₆ в качестве источника лития.Уравнения (2) — (4) также описывают введение Li-иона в кристалл PE, но с четырьмя EC сольватированными ионами Li в качестве источника лития. Изолированный литий-ионный ион редко можно найти в электролите из-за его высокой склонности к сольватированию с ЭК, поэтому в данном исследовании он не рассматривался. Из уравнений. (2) — (4) концентрация внедренных ионов Li увеличивается с 1,39 до 2,78 и 4,17 на 100 мономеров ПЭ соответственно. Уравнение (5) описывает внедрение ЭК с одной из четырех молекул ЭК, которые сольватируют ион лития в качестве источника ЭК.Обычно электролит состоит из ЭК и других линейных молекул с низкой вязкостью. Размер этих линейных молекул слишком велик, чтобы их можно было вставить в кристаллическую решетку PE, поэтому рассматривался единственный вариант внедрения EC. Уравнения (6) — (9) описывают совместное внедрение Li-ion и EC в кристалл PE. Поскольку, если молекула Li-ion или EC может вставляться в кристалл PE, также будет более высокая вероятность совместной вставки. Из уравнений. (6) — (9), концентрации введенных Li-ion и EC равны 1.39 и 1,39, 1,39 и 2,78, 2,78 и 1,39 и 2,78 и 2,78 на 100 мономеров ПЭ соответственно. Соль лития является одним из основных компонентов электролита, поэтому, учитывая возможность введения соли лития или производных от нее компонентов, необходимо полностью проверить все возможные случаи введения. Уравнение (10) объясняет введение F-иона с PF ₆ ^— в качестве источника F-ионов. Литиевая соль LiPF ₆ была выбрана в соответствии с условиями эксперимента.Поскольку размер LiPF ₆ слишком велик, вставка LiPF ₆ крайне невыгодна. Однако LiPF ₆ обычно диссоциирует на литий-ионные и PF ₆ ^— в электролите, поэтому PF ₆ ^— считался источником F-ионов. LiF и PF ₅ , обнаруженные в электролите, достаточно малы, чтобы их можно было вставить в кристалл PE. Таким образом, уравнение. (11) рассматривают вставку молекулы LiF с LiPF ₆ в качестве источника LiF и уравнение.В работе (12) рассматривается внедрение молекулы PF ₅ с LiPF ₆ в качестве источника PF ₅ .

После перечисленных выше возможных реакций внедрения были построены модели каждого реагента и продукта для расчета полной энергии каждой модели. Энергия реакции была получена простым вычитанием суммы полной энергии продуктов из суммы полной энергии реагентов. Модель, показанная на рис. S6 (а), была взята из уравнения. (2) в качестве примера, чтобы проиллюстрировать схему расчета.Первый со стороны реагентов, мы предложили модель суперячейки, чтобы показать кристаллическую элементарную ячейку PE. Серые прямоугольники обозначают границы трехмерной модели кристалла ПЭ, которая периодически повторяется. На втором слева изображена модель 4EC-Li ⁺ , представляющая ион лития, сольватированный четырьмя молекулами ЭК. Первый на стороне продукта показывает модель кристаллического PE с интеркалированными ионами литий. Несколько мест вставки были протестированы на соответствие симметрии, чтобы гарантировать получение модели с наименьшей энергией.Вторая (модель) на стороне продукта показывает молекулу ЕС. Хотя четыре молекулы ЭК были показаны вместе, энергия была получена путем вычисления одной молекулы ЭК в неявном растворителе, а затем умножена на четыре. Рис. S6 (b) иллюстрирует модели ионов, молекул и кластеров, используемые в расчетах энергии реакции. Подробные методы DFT для расчета полной энергии каждой модели описаны в разделе «Расчеты DFT».

Таблица 3 показывает рассчитанную энергию реакции при введении ПЭ.Рассматривая литий-ионные частицы как вставляемые частицы, легче вставить литий-ион в кристалл полиэтилена, если он поступает из сольватированного литий-ионного электрода, а не из литиевой соли. Вероятность самой высокой концентрации внедрения Li-ion составляет 2,78 иона на 100 мономеров PE. В случае введения ЭК, поскольку полученная энергия реакции положительна, вставка ЭК в кристалл РЕ затруднена. В случае совместной вставки энергии реакции отрицательны во всех испытанных условиях, что указывает на то, что совместная вставка имеет высокую вероятность возникновения.Введение иона F, LiF или PF ₅ в кристалл PE невозможно из-за получаемых очень высоких энергий реакции. Среди всех случаев, испытанных в этих расчетах, совместная вставка литий-иона и молекулы ЭК, соответственно, с 1,39 ионом и 1,39 молекулой на 100 мономеров PE, имеет наиболее отрицательную энергию реакции. Таким образом, эта модель вставки была выбрана для проведения моделирования XRD анализа для сравнения с картиной, полученной из экспериментальной XRD.

Таблица 3 Энергии реакций эффектов внедрения Li в ПЭ.

На рисунке 7a показана дифракционная картина PE от исходного сепаратора и смоделированная дифракционная картина исходного PE из расчета DFT. Разница в интервале d между вычислением DFT и экспериментальным пиком составляет 3,301% и 2,991% для PE (110) и PE (200), соответственно. Расчет DFT немного завышает параметры решетки, что является обычным в методе GGA. На рисунке 7b показана дифракционная картина PE после полного заряда и смоделированная дифракционная картина модели PE-EC-Li ⁺ из расчета DFT.В этом случае разница расстояний d между вычислением DFT и экспериментальным пиком составляет 2,442% и 1,991% для PE (110) и PE (200), соответственно. Степень расширения решетки из-за совместной вставки составляет около 0,176% и была указана в таблице 4. Поскольку кубическая ячейка сохранялась во время релаксации для хорошей сходимости заряженной системы, расширение решетки в направлениях x, y и z было то же самое в расчете. Для сравнения этого результата с таблицей 2 тенденция качественно согласуется с экспериментами.Здесь в расчетах методом DFT предполагалось меньшее расширение решетки для PE, в то время как Li-ion и EC вставки имеют место. Это может быть связано с тем, что расчет DFT изначально подразумевает больший параметр решетки для первичного PE, чем эксперимент, и, таким образом, ожидалось наличие большего межатомного пространства в решетке PE, рассчитанной с помощью DFT. Это могло бы дать больше места для вставки Li в решетке PE. Принимая во внимание эти модели вставки, DFT ожидает меньшего расширения решетки, чем эксперимент.Другой отличительной особенностью моделируемой рентгенограммы вставленной модели являются возмущенные пики при 2θ = 9,7 ° и 10,7 °. Эти возмущенные пики обусловлены локальной перестройкой вблизи мест вставки. На рисунке 7b также показан крошечный горб около пиков PE (110) и PE (200). Таким образом, предложенные здесь расчетные модели DFT подтверждают внедрение Li-ion и EC в кристаллическую решетку PE.

Рисунок 7

Сравнение смоделированной картины XRD ( a ) чистого PE, ( b ) PE-EC-Li ^{+ модель} , ( c ) чистого PP и ( d ) PP- 2EC-2Li ⁺ модель.

Таблица 4 Разница в постоянной решетки полиэтилена.

Кроме того, эффект внедрения ПП был изучен по той же схеме, что и ПЭ, и, таким образом, было рассмотрено 12 идентичных реакций, но также была проведена замена ПЭ на ПП и аналогичная схема расчета. В таблице 5 показана энергия реакции вставки ПП. На основании результатов было показано, что введение литий-ионных ионов возможно для подвижности ионов из сольватированного литий-ионного электрода. Самая высокая концентрация литий-ионной вставки — 1.85 ионов на 100 мономеров ПП. Несмотря на это, введение EC невозможно из-за полученной положительной энергии реакции, поэтому также возможна корреляция совместного введения Li-ion и EC. Наиболее вероятный случай — совместное внедрение Li-ion и EC с 1,85 ионами и 1,85 молекулами EC на 100 мономеров PP. Кроме того, введение иона F, LiF или PF ₅ в кристалл PE невозможно из-за очень высоких энергий реакции. Таким образом, была выбрана наиболее возможная модель вставки для проведения имитационного анализа XRD для сравнения с экспериментальной картиной XRD.

Таблица 5 Энергии реакций эффектов внедрения Li-ion в пп.

На рис. 7c показана дифракционная картина ПП от первичного сепаратора и смоделированная дифракционная картина первичного ПП из расчета методом DFT. Три различных дифракционных пика, полученные в результате расчета, согласуются с экспериментальными пиками с небольшим сдвигом пика (110) под небольшим углом и сдвигом пика (040) и (130) под небольшим углом. Погрешности, полученные между расчетом и экспериментом, составляют 0,364%, — 4.78% и — 1,79% в пиках (110), (040) и (130) соответственно. Таким образом, расчет DFT в случае PP спроецировал небольшое значение параметра решетки вдоль направления y , чем направление x (показанное как рис. S5) по сравнению с экспериментальным наблюдением. Это могло быть связано с сложной компоновкой присутствующей группы CH ₃ . На рис. 7d показана дифракционная картина PP после полного заряда и смоделированная дифракционная картина модели PP-2EC-2Li ⁺ , полученная в результате расчета методом DFT.Разница в интервале d между вычислением DFT и экспериментом составляет 0,009%, — 5,842% и — 2,381% для пиков PP (110), PP (040) и PP (130) соответственно. В таблице 6 показано, что величина расширения решетки составляет около 0,182%. Сравнивая этот результат с таблицей 2, тенденция качественно согласуется с экспериментами. Другой отличительной особенностью моделируемой рентгенограммы вставленной модели являются возмущенные пики при 2θ = 6,6 °, 7,3 °, 7,5 °, 8,2 ° и 8,8 °. Эти возмущенные пики обусловлены локальной перестройкой вблизи мест вставки.На рис. 7d также виден небольшой выступ вблизи пиков PP (110) и PP (040). Таким образом, наши расчеты DFT подтверждают возможность внедрения / интеркаляции Li-ion и EC в кристаллическую решетку PP.

Таблица 6 Разница в постоянной решетки ПП.

Согласно расчетам DFT, совместное введение Li-ion и EC является термодинамически выгодным как для полиэтилена, так и для полипропилена. Введение / интеркалирование этих ионов, таким образом, обеспечивает движущую силу для расширения решетки. Кроме того, расширение решетки у полипропилена больше, чем у полиэтилена при совместной вставке.Этот результат согласуется с экспериментальными результатами (SEM и XRD), показывающими, что внешний слой PP имеет больший сдвиг пика в сторону малого угла, чем у слоя PE. Сравнивая энергии реакции, приведенные в таблице 3 для полиэтилена, с энергиями реакции, приведенными в таблице 5 для полипропилена, было обнаружено, что энергия реакции для совместного внедрения Li-ion и EC в полипропилен ниже, чем энергия реакции в полиэтилен. Следовательно, экспериментально сдвиг пика в PP может быть явно обнаружен на рентгенограмме in-situ.Что еще более важно, результаты расчетов касаются термодинамики. Это объясняет, что самая низкая плотность тока 0,75 мА · см ⁻² г ⁻¹ в этом исследовании имеет наибольший сдвиг пика, поскольку высокая скорость заряда / разряда может не обеспечить достаточно времени для молекулы Li-ion и EC для вставки в PP. или решетка PE.

Решетка Бете и приближение Бете | Прогресс теоретической физики

Магттис: модель решетки для магнитотвердых мягких материалов

Магнитное срабатывание стало мощным и универсальным механизмом для различных приложений, от мягкой робототехники, биомедицинских устройств до функциональных метаматериалов. Это междисциплинарное исследование требует простой в использовании и эффективной платформы моделирования / симуляции, которую могут использовать исследователи с различным опытом.Здесь мы представляем модель решетки для магнитотвердых мягких материалов, разделяя энергию упругой деформации на растяжение решетки и изменение объема, так называемое «магнетизм». Магнитное возбуждение реализуется посредством заданных узловых сил в магнетике. Далее мы реализуем модель в рамках крупномасштабного атомно-молекулярного симулятора массового параллелизма (LAMMPS) для высокоэффективного параллельного моделирования. Намагничивание сначала проверяется путем изучения деформации структур ферромагнитных пучков, а затем применяется к различным интеллектуальным структурам, таким как тарелки оригами и магнитные роботы.После исследования статической деформации и динамического движения мягкого робота плавание магнитного робота в воде, как и передвижение медузы, дополнительно изучается путем объединения метода Больцмана намагниченности и решетки (LBM). Эти примеры показывают, что предложенная модель намагничивания может обеспечить более эффективное механическое моделирование и симуляцию для рационального проектирования интеллектуальных структур с магнитным приводом.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент…

Что-то пошло не так. Попробуй еще раз?

Больцмановский подход с погруженной граничной решеткой для моделирования деформируемых жидких капсул и его применение к микроскопическим потокам крови

TY — JOUR

T1 — Больцмановский подход с погруженной граничной решеткой для моделирования деформируемых жидких капсул и его применение к микроскопическим потокам крови

AU — Чжан, Цзюньфэн

AU — Джонсон, Пол К.

AU — Попель, Александр С.

N1 — Авторские права:
Авторские права 2015 Elsevier B.V., Все права защищены.

PY — 2007

Y1 — 2007

N2 — В этой статье мы разрабатываем метод Больцмана на решетке с погруженными границами для моделирования деформируемых капсул в потоках. Решеточный метод Больцмана используется для решения поля несжимаемого потока на регулярной эйлеровой сетке, в то время как метод погруженной границы используется для включения взаимодействия жидкости с мембраной с лагранжевым представлением мембраны капсулы.Этот алгоритм был проверен для соотношения Лапласа, дисперсионного соотношения для межфазных волн и коэффициента сопротивления для цилиндров; Наблюдалось отличное согласие с теоретическими результатами. Кроме того, было выполнено моделирование единичных и множественных эритроцитов в сдвиговых и канальных потоках. Были успешно воспроизведены некоторые характерные гемодинамические и гемореологические особенности, в том числе движения по резервуару, миграция клеток от стенки сосуда, деформация клеток в форме тапочка, бесклеточные слои, тупые профили скорости и эффект Фарреуса.Таким образом, это моделирование демонстрирует потенциальную полезность этой вычислительной модели для микроскопических биожидкостных систем. Однако расширение этого алгоритма на трехмерные ситуации необходимо для более реалистичного моделирования.

AB — В этой статье мы развиваем подход Больцмана на решетке с погруженными границами для моделирования деформируемых капсул в потоках. Решеточный метод Больцмана используется для решения поля несжимаемого потока на регулярной эйлеровой сетке, в то время как метод погруженной границы используется для включения взаимодействия жидкости с мембраной с лагранжевым представлением мембраны капсулы.Этот алгоритм был проверен для соотношения Лапласа, дисперсионного соотношения для межфазных волн и коэффициента сопротивления для цилиндров; Наблюдалось отличное согласие с теоретическими результатами. Кроме того, было выполнено моделирование единичных и множественных эритроцитов в сдвиговых и канальных потоках. Были успешно воспроизведены некоторые характерные гемодинамические и гемореологические особенности, в том числе движения по резервуару, миграция клеток от стенки сосуда, деформация клеток в форме тапочка, бесклеточные слои, тупые профили скорости и эффект Фарреуса.Таким образом, это моделирование демонстрирует потенциальную полезность этой вычислительной модели для микроскопических биожидкостных систем. Однако расширение этого алгоритма на трехмерные ситуации необходимо для более реалистичного моделирования.

UR — http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=38049165651&partnerID=8YFLogxK

UR — http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=38049165651&partnerLogx=8Y

У2 — 10.1088 / 1478-3975 / 4/4/005

DO — 10.1088 / 1478-3975 / 4/4/005

M3 — Артикул

C2 — 18185006

AN — SCOPUS: 38049165651

VL — 4

SP — 285

EP — 295

JO — Физический

JF — Физическая биология

SN — 1478-3967

IS — 4

ER —

Решеточный метод Больцмана для реагирования потоков в пористой среде

@ Статья {AAMM-2-545,
автор = {},
title = {Метод решетки Больцмана для реагирования потоков в пористой среде},
journal = {Успехи в прикладной математике и механике},
год = {2010},
объем = {2},
число = {5},
pages = {545–563},
abstract = {

Мы рассматриваем последние разработки решеточного метода Больцмана для реагирования
течет в пористой среде.Мы представляем решеточные подходы Больцмана для
несжимаемый поток, перенос растворенных веществ и химические реакции в обоих
поровое пространство и границы раздела жидкость / твердое тело. Подробно обсуждаем методы
для обновления твердой фазы при значительном массообмене между твердыми телами и жидкостями
участвует из-за растворения и / или осаждения. Приложения в разных
представлены области и перспективы применения этого метода в нескольких важных
поля обсуждаются.

},
issn = {2075-1354},
doi = {https: // doi.org / 10.4208 / aamm.10-m10S02},
url = {http://global-sci.org/intro/article_detail/aamm/8346.html}
}
TY — JOUR
T1 — Метод решетки Больцмана для реагирования потоков в пористых средах
JO — Успехи в прикладной математике и механике
ВЛ — 5
СП — 545
EP — 563
PY — 2010
DA — 2010/02
СН — 2
ДО — http://doi.org/10.4208/aamm.10-m10S02
UR — https://global-sci.org/intro/article_detail/aamm/8346.html
КВт —
AB —

Мы рассматриваем последние разработки решеточного метода Больцмана для реагирования
течет в пористой среде.Мы представляем решеточные подходы Больцмана для
несжимаемый поток, перенос растворенных веществ и химические реакции в обоих
поровое пространство и границы раздела жидкость / твердое тело. Подробно обсуждаем методы
для обновления твердой фазы при значительном массообмене между твердыми телами и жидкостями
участвует из-за растворения и / или осаждения. Приложения в разных
представлены области и перспективы применения этого метода в нескольких важных
поля обсуждаются.

Циньцзюнь Кан, Питер С.Лихтнер и Дэвид Р. Янеки. (1970). Решеточный метод Больцмана для реагирования потоков в пористых средах.
Успехи в прикладной математике и механике . 2 (5).
545-563.
doi: 10.4208 / aamm.10-m10S02

Сульфатид сохраняет кристаллы инсулина не за счет интеграции в решетку, а за счет стабилизации их поверхности

Предпосылки . Известно, что сульфатид является шапероном для кристаллизации инсулина в бета-клетке поджелудочной железы, но неизвестно, является ли это результатом интеграции сульфатида внутри кристаллической структуры или связывания с поверхностью кристалла.В этом исследовании мы стремились охарактеризовать молекулярные механизмы, лежащие в основе интегральной роли сульфатида в стабилизации кристаллов инсулина до экзоцитоза. Методы . Мы сокристаллизовали человеческий инсулин в присутствии сульфатида и решили его структуру путем молекулярного замещения. Результатов . Кристаллическая структура инсулина, кристаллизованного в присутствии сульфатида, не выявляет упорядоченное заполнение, представляющее сульфатид в кристаллической решетке, предполагая, что сульфатид не проникает в кристаллическую решетку, но оказывает стабилизирующий эффект за счет альтернативных взаимодействий, таких как на внешней поверхности кристаллов инсулина. Выводы . Известно, что сульфатид стабилизирует кристаллы инсулина, и мы демонстрируем здесь, что в бета-клетках сульфатид, вероятно, покрывает кристаллы инсулина. Однако нет никаких доказательств того, что сульфатид встраивается в кристаллическую решетку.

1. Введение

В бета-клетках островков Лангерганса инсулин хранится в гранулах как часть кристаллической структуры инсулина [1]. Эти молекулярные образования образуются в аппарате Гольджи, который, как известно, содержит молекулы цинка (Zn) [1, 2].При экзоцитозе в кровоток кристаллы инсулина превращаются в гексамерное соединение, а затем переходят в мономерную биологически активную форму [3, 4]. Было продемонстрировано, что гликосфинголипид, сульфатированный бета-галактозилцерамид, также называемый сульфатидом, действует как шаперон для инсулина во время его сворачивания до разделения в кристаллы инсулина [5] и что сульфатид сохраняет эти кристаллы инсулина [5]. Внутри бета-клеток сульфатид присутствует в гранулах Гольджи и инсулина, а также на поверхности мембраны [6].

Целью настоящего исследования было охарактеризовать взаимосвязь между инсулином и сульфатидом, чтобы получить дополнительное понимание важности этой связи с метаболизмом и, возможно, аберраций, связанных с этим процессом, которые могут повлиять на здоровье (например, диабет, резистентность к инсулину). Главный вопрос, на который нужно ответить в этом исследовании, заключается в том, встроен ли сульфатид в кристаллы или управляет своим эффектом сохранения, просто прикрепляясь к поверхности кристалла инсулина.

2. Материалы и методы

2.1. Очистка инсулина

Ген инсулина человека (Novo Nordisk, Bagsvaerd, Дания) клонировали в вектор pAK721 для экспрессии в Saccharomyces cerevisiae . Нативный C-пептид был заменен синтетическим минипептидом AAK, соединяющим A- и B-цепи, и чистый инсулин был получен, как описано ранее [7].

2.2. Сокристаллизация комплексов инсулин-сульфатид

Инсулин и сульфатид (Avanti Polar Lipids, Inc., Alabaster, AL, USA) смешивали в молярном соотношении 1: 3, а кристаллы выращивали методом диффузии паров висячей капли [7, 8]. Предварительные экраны были выполнены с использованием кристаллизации из разреженной матрицы для определения начальных условий [9]. Кристаллы выращивали в условиях, содержащих ацетат цинка или сульфат магния, как и в предыдущих исследованиях [5]. Условия были оптимизированы на основе кристаллов, выращенных в 1,6 моль / л сульфата магния и 0,1 моль / л MES pH 6,5. Крупные кристаллы (до 200 мкм м в наибольшем измерении) были получены за 5 дней в 1.3 моль / л сульфата магния и 0,1 моль / л MES pH 7,5. Монокристалл, использованный для представленных данных, был выращен в висящей капле, содержащей 2 мкл л раствора белка (10 мг / мл + 10,3 ммоль / л сульфатида) и 3 мкл л резервуарного раствора. Все испытания по кристаллизации проводили при 22 ° C.

2.3. Сбор рентгеновских данных

Данные были собраны на канале X6A в Национальном источнике синхротронного света (Национальные лаборатории Брукхейвена, Аптон, Нью-Йорк, США). Изображения были собраны с помощью детектора ADSC 210 CCD, индексированы и масштабированы с помощью HKL2000 [10].XPREP [11] использовался для определения космической группы. Выбранный кристалл инсулина / сульфатида подвергали криозащите с помощью парафинового масла, охлаждаемого в потоке газообразного азота. Кристалл устанавливался на расстоянии 120 мм от детектора и на длине волны рентгеновского излучения 0,9322 Å. Было собрано 300 кадров, по 8 секунд на изображение, с шагом колебаний 0,5 ° для каждого кадра. Для фазирования использовалось программное обеспечение молекулярной замены PHASER-MR, реализованное в PHENIX. PHENIX.REFINE: 1.9_1692 использовался для уточнения.Код PDB 2INS [12] был исходной моделью, используемой для фазирования. Карты разности электронной плотности были созданы для сравнения электронной плотности кристалла с электронной плотностью, объясненной моделью.

2.4. Электронная микроскопия

Ткань островков получали от самцов крыс Льюиса в возрасте 9 недель, приобретенных у Taconic Biosciences, Inc. (Хадсон, Нью-Йорк, США). Островки выделяли коллагеназным методом [13]. Изолированные островки инкубировали в течение ночи при 4 ° C с сульфатид-специфическим моноклональным антителом Sulph I (подарок от Pam Fredman), разведенным в соотношении 1: 1000 [14], и после промывания в 1% PBS-BSA островки инкубировали в течение ночи. при 4 ° C меченным золотом 1 нм козьим антимышиным IgG (BBI Solutions, Кардифф, Великобритания), разведенным в соотношении 1: 300 в 1% PBS-BSA и абсорбированным крысиной сывороткой.Островки были постфиксированы после промывки в 2% глутаровом альдегиде в течение 2 часов и промыты в дистиллированной воде перед усилением серебра с использованием AURION R-GENT SE-EM (Aurion, Wageningen, NL). Островки промывали дистиллированной водой перед осмизацией в 1% OsO4, разбавленном 0,1 М какодилатным буфером. После промывки в 0,1 М какодилатном буфере образцы обезвоживали в спирте и заливали в смолу Epon 812 перед тем, как ультрасрезы исследовали в электронном микроскопе Philips 208.

3. Результаты

Окрашивание бета-клеток на сульфатид продемонстрировало тесную связь с кристаллами инсулина даже при экзоцитозе (рис. 1 (а)).Поскольку ранее было отмечено, что сульфатид способствует стабильности кристаллов инсулина в бета-клетках поджелудочной железы [5], мы исследовали молекулярные механизмы, поддерживающие неотъемлемую роль сульфатида в образовании и сохранении кристаллов инсулина. Мы совместно кристаллизовали человеческий инсулин с сульфатидом в присутствии Zn (рис. 1 (b)) и наблюдали, что кристаллы, содержащие инсулин, связанный с сульфатидом, появлялись в ромбоэдрической решетке, той же пространственной группе, которая описана для молекул инсулина, обнаруженных в ткани поджелудочной железы [15 , 16].Кристаллы были полностью прозрачными для видимого света и не отображали осадков ни на поверхности, ни внутри. Данные рентгеновской дифракции были собраны с разрешением 1,6 Å и преобразованы в примитивную ромбоэдрическую решетку, h4 (таблица 1). Параметры элементарной ячейки Å, Å, при,. Коэффициент Мэтью 1,88 Å ³ Да ^-1 согласуется с присутствием одной молекулы инсулина на асимметричную единицу [17].