提供锂电池电极材料SEM测试、氩离子截面解剖电极片服务

大家好,小科来为大家解答以上问题。提供锂电池电极材料SEM测试、氩离子截面解剖电极片服务这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

解答:

1、锂离子电池是性能优异的新一代绿色高能电池,已成为高新技术发展的重点之一。

2、随着新能源的快速发展,锂电池材料将充分受益。

3、锂电池性能优异,应用广泛,前景广阔。

4、锂电池能量密度高,循环寿命长,自放电率低,无记忆效应,环保。

5、“十三五”期间我国新能源汽车将快速发展,这将带动锂电池材料的快速增长。

6、金健实验室可为锂电池电极材料提供SEM测试、粒度测量和氩离子抛光制样,为锂电池电极材料行业提供良好的研发测试平台,促进锂电池行业更好发展,响应支持新能源的号召。

7、锂离子电池具有以下特点:高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无污染、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。

8、由于上述特点,锂离子电池已经应用于手机、笔记本电脑、摄像机和数码相机等许多民用和军用领域。

9、锂离子电池的主要成分包括电解液、隔膜、正负极材料等。

10、正极材料占比很大(正负极材料的质量比为333,360 1 ~ 4,333,60 1),因为正极材料的性能直接影响锂离子电池的性能,其成本也直接决定了电池的成本。

11、阳极和阴极中间是电池电解液和隔板。

12、看看锂电池:

13、锂电池内部结构

14、锂电池的工作原理

15、锂电池常用正极材料:钴酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂、镍酸锂、三元、富锂相、硅酸铁锂、磷酸锰锂、硫酸氟铁锂。

16、锂电池常用正极材料:锂电池四大材料中,正极材料技术相对成熟。

17、一般来说,锂电池正极材料分为两类:碳材料和非碳材料。

18、其中,碳材料分为石墨和无定形碳,如天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软碳(如焦炭)和一些硬碳。其他非碳负极材料包括氮化物、硅基材料、锡基材料、钛基材料、合金材料等。

19、金健实验室提供锂电池电极材料的扫描电镜观察、粒度及孔径测量等测试服务:

20、锂电池正极材料和负极材料的粒度会影响锂电池的电化学性能。通过扫描电镜测试可以观察到电极材料的粒径和形貌,有助于系统研究粒径与电化学性能的关系。

21、因此,金健实验室为锂电池电极材料提供扫描电镜观察服务。

22、金鉴实验室蔡司场发射扫描电子显微镜可提供12 ~ 1,000,000的放大倍数观察,还可提供粒度和孔径测量的测试服务。

23、金健实验室提供锂电池材料极片氩离子抛光(CP)制样:

24、氩离子抛光技术利用氩离子束对样品进行抛光,可以获得表面光滑的样品,而不会对样品造成机械损伤。

25、去除损伤层,从而获得高质量的样品,用于在扫描电镜、光学显微镜或扫描探针显微镜上成像、能谱、EBSD、化学发光、EBIC或其他分析。

26、服务:金鉴实验室为锂电池电极材料片氩离子抛光工段提供制样服务。

27、通过氩离子抛光切片制样可以观察到锂电池正/负极材料极片的内部结构。

28、测试目的:观察锂电池极片的真实内部结构、锂电池电极材料极片的内部结构以及极片孔隙率的测量,从而根据孔隙率判断锂电池材料的吸液性,进而判断锂电池材料的循环寿命,这是解剖锂电池ma横截面的观察意义

测试目的:观察锂电池极片的真实的内部结构,锂电池电极材料极片的内部结构、极片孔隙度的测量,可以依据孔隙度判断锂电池材料的吸液性,进而判断锂电池材料的循环寿命,这就是解剖锂电池材料极片截面研究内部结构和孔隙度的观察意义所在。

对送检材料截面抛光前后效果对比:

抛光前:由于是用剪刀剪出来的锂电池材料极片,所以截面上损伤层太大,根本无法看清锂电池材料真实的内部结构。

 

抛光后:锂电池材料极片经过氩离子抛光后,截面上损伤层被去除,锂电池材料真实的内部结构能看的清清楚楚,孔隙看的一清二楚,进而可以测试出样品的孔隙度,进行吸液性和寿命分析。

 

案例:氩离子截面抛光解剖锂电池材料极片之鉴别人造石墨和天然石墨(石墨来料检验)

锂离子电池发展20年来,理论与学术界均未对锂离子电池用碳(石墨类)负极材料:天然石墨和人造石墨负极材料的辨别方法进行深入剖析,并明确科学的辨别与判定方法,因此行业出现了天然石墨和人造石墨负极材料边界不清,鱼龙混杂的现象,给材料的合理、有效使用造成了极大影响。

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天然石墨负极材料系采用天然鳞片晶质石墨,经过粉碎、球化、分级、纯化、表面等工序处理制得,其高结晶度是天然形成的。

41、而人造石墨负极材料是将易石墨化碳如石油焦、针状焦、沥青焦等在一定温度下煅烧,再经粉碎、分级、高温石墨化制得,其高结晶度是通过高温石墨化形成的。

42、正是由于两者在原料和制备工艺上存在本质的差别,使其在微观形貌、晶体结构、电化学性能、加工性能上存在明显差异。

43、为了统一标准、科学辨别、正确判定天然与人造石墨负极材料,现将经过多年探索、反复验证、切实可行的科学辨别方法:

1、天然石墨与人造石墨负极材料微观形貌差异——SEM剖面分析法2、天然石墨与人造石墨负极材料晶体结构差异——X射线衍射法3、天然石墨与人造石墨负极材料无序度(ID/IG)差异——拉曼光谱分析法

天然石墨和人造石墨的对比:

目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主,这两种石墨各有优劣。

47、天然石墨克容量较高、工艺简单、价格便宜,但吸液及循环性能差一些;人造石墨工艺复杂些、价格贵些,但循环及安全性能较好。

48、通过各种手段的技术改进,这两种石墨负极材料都可以‘扬长避短’,但就目前来看,人造石墨用于动力电池上占据一定的优势。

天然石墨与人造石墨负极材料微观形貌差异——SEM剖面分析法

 

服务客户:石墨材料采购者、石墨材料供应商、锂电池生产商、锂电动电池。

在微观结构上,天然石墨是层状结构,其SEM剖面图中保留了鳞片石墨的层状结构,片状结构间有大量空隙存在; 而人造石墨负极材料为焦类、中间相类在高温石墨化过程中,晶体结构按ABAB结构重新排列,并聚合收缩,其内部致密、无缝隙。

(1) SEM剖面图: 未经高温石墨化处理的天然石墨负极材料的SEM剖面图中存在片状结构间的空隙,人造石墨负极材料SEM剖面图致密、无缝隙。

 

(2) 经高温(2400-3300℃)石墨化处理的天然石墨负极材料与人造石墨负材料的对比(分纯天然与人造,复合型两种进行说明)

SEM剖面图: 经高温石墨化处理的纯天然石墨负极材料的SEM剖面图中存在片状结构间的空隙,纯人造石墨负极材料SEM剖面图结构致密、无缝隙,经高温石墨化处理的复合石墨负极材料的SEM剖面图中天然石墨片状结构间空隙与人造石墨致密无缝隙结构共存。

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