日立SEM扫描电镜正极材料晶界分布特征检测

时间:2024年05月06日 来源:

在动力锂离子电池中,正极材料是关键的部分,其成本占居锂离子电池的40%左右。正极活性物质作为LIBs的重要原料,决定了LIBs的体积能量密度、循环表寿命、稳定性、安全性等重要性能,相关的电化学性能指标与正极材料的主元素含量、晶体结构、颗粒度大小、颗粒形状等密切相关。

使用SEM可以对正极材料及其前驱体的单颗粒形貌,颗粒分布情况等进行表征,并结合能谱对原料成分和杂质进行检验。目前锂离子电池正极材料以钻酸锂,磷酸铁锂,锰酸锂,镍酸锂,多元材料为主,其中三元材料包括NCM、NCA,根据过渡金属元素比例有不同的规格。正极材料一般由对应的金属化合物和碳酸锂通过固相法、共沉淀法、离子交换法等方法合成。选择的制备工艺,烧结时的投料、温度,烧结后的研磨情况等会影响终得到的正极材料颗粒的尺寸和形貌。

SEM扫描电镜技术通过高分辨率的图像获取和分析,可以对电池材料的微观结构和表面特征进行准确的检测。我们公司致力于分析测试先进材料,立足中国制造,为全国客户提供专业快捷全方面先进材料整体解决方案。 通过SEM扫描电镜检测,可以对电池材料中的晶体形貌和晶粒尺寸进行表征。日立SEM扫描电镜正极材料晶界分布特征检测

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在锂电池四大材料中,负极材料的技术相对成熟。通常将锂电池负极材料分为两大类:碳材料和非碳材料。其中碳材料又分为石墨和无定形碳,如天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软炭(如焦炭)和一些硬炭等;其他非碳负极材料有氮化物、硅基材料、锡基材料、钛基材料、合金材料等。

锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3: 1~4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。在正负极中间则是电池电解液和隔膜。

我们实验室提供锂电池电极材料的扫描电镜观察、颗粒尺寸、孔径测量的测试服务:锂电池正极材料、负极材料的颗粒尺寸会影响到锂电池的电化学性能,电极材料的粒径和形貌可通过SEM测试观察,有助于系统研究颗粒尺寸及电化学性能的关系。

我们拥有80余台大中型仪器设备,总价值超2亿元,涵盖了电池材料测试的各个方面。这些仪器可以满足各种不同的测试需求,包括成分分析、物理性质测试、化学性能评估等等。我们的团队以客户需求为中心,提供专业化、定制化、个性化方案,建立完善的服务流程和沟通机制,全程跟踪大客户的需求和反馈,及时解决问题和提供支持。 数据准SEM扫描电镜钴酸锂表面形貌分析测试SEM扫描电镜在电池材料检测中能够提供高分辨率的图像,帮助客户深入了解材料微观结构及表面形貌。

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在锂离子电池加工工艺中,可以使用SEM扫描电镜对极片涂覆后频粒的均匀性,以及极片切割后边缘的平整性进行表征,避免因加工过程中的工艺不当而造成电池失效。

此外,在锂离子电池发生失效现象之后,还可以使用SEM扫描电镜对拆麻解后的失效电池进行表征,帮助定位具体的失效位置。通过观察具体失效位置的表面形貌和元素素分布,如正负极颗粒的晶粒特征和破损情况、析锂情况、过渡金属溶出情况、隔膜形貌等,对电池具体的失效原因进行分析总结,改善工艺流程,避免二次失效的出现。

我们的团队由一批具备丰富经验和专业背景的工程师组成,他们始终关注行业动态和技术发展趋势,确保我们的服务始终处于行业前沿。我们始终坚持严格的质量控制流程,确保每一个检测结果的准确性和可靠性。在服务过程中,我们将为您提供详细的检测报告和数据分析,助您更好地理解材料性能并指导产品优化。

LiFePO4正极材料为橄榄石结构,属于正交晶系,由于其具有强的P-O共价键形成的离域三维立体化学键使得材料具有较强的动力学和热力学性能,直接表现为LiFePO4电池安全性高、循环寿命长的特点。

SEM扫描电镜可以观察磷酸铁锂颗粒的粒径大小及其粒径分布,颗粒团聚情况,晶粒生长完整性以及晶面光滑度。小颗粒有利于锂离子扩散,但正极活性物质的粒径太小,其比表面积就大,与电解液发生副反应的可能性增大。而大颗粒的比表面积小,抵抗电解液的腐蚀能力较强,但锂离子扩散的路径过长,阻力增大,并且如果材料的粒径分布不均,那么充电时,体积过大的颗粒内部脱锂不彻底,材料的利用率将降低很多。而放电时,锂离子在大、小颗粒间分配不成比例,迁移距离也不同,因此小颗粒容易出现过放现象,而粒径分布均匀则能避免这些现象。因此,正极活性物质应该结晶完整,有恰当的晶粒尺寸,并且分布均匀。

SEM扫描电镜是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段,可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像,在锂电正极材料磷酸铁锂制备的过程中发挥着不可或缺的作用。根据不同企业的需求,我们可以提供定制化的电池材料测试服务,帮助企业更好地研发和生产电池材料。 通过SEM扫描电镜检测,可以观察电池材料中的晶界和晶粒生长情况。

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SEM扫描电镜还应用于在电池回收中,随着新能源汽车市场的增加,电池报废量也与日俱增,当电池容量下降至无法继续使用时,只能将电池进行拆解并资源化回收利用。通过建立系统的回收体系,提取出电池载体中可再利用的金属、非金属和其他高分子材料,将其再应用到原生制造领域,能够有效准动新能源电池产业的可持续发展。

使用SEM扫描电镜及能谱可以对回收过程中的电池滤渣、回收处理后获得的原料产品的形貌和成分进行检测,判断回收处理效果。通过SEM扫描电镜,我们可以实现电池材料的微观结构可视化,从纳米级尺度精确分析材料的成分、结构和性能。这不仅有助于提高电池的能量密度和寿命,更可确保其安全性能。在新能源电池行业,材料性能的准确评估一直是难点。传统的检测方法费时且准确度低。通过SEM扫描电镜,我们可以在短时间内获取高精度的检测数据,有效解决这一痛点。

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通过SEM扫描电镜,我们能够检测电池材料的颗粒大小和分布情况。日立SEM扫描电镜正极材料晶界分布特征检测

SEM扫描电镜是用电子枪射出电子束聚焦后在样品表面上做光栅状扫描的一种方法,它通过探测电子作用于样品所产生的信号来观察并分析样品表面的组成,形态和结构。入射电子作用于样品会激发多种信息,如二次电子,背散射电子,吸收电子,俄歇电子,阴极荧光,特征X射线等等。SEM扫描电镜主要是通过二次电子,背散射电子和XRD特征X射线信号来分析试样表面特性。

在新能源电池材料的生产过程中,电池材料的质量直接影响电池的电化学性能和使用寿命。利用SEM扫描电镜检测电池材料技术,我们可以对电池材料进行微观结构的观察与分析。这种高分辨率的表征技术可以帮助我们直观地了解电池材料的形貌、晶体结构以及可能存在的缺陷和污染物。利用SEM扫描电镜检测电池材料技术,我们可以迅速准确地评估电池材料的质量。通过观察材料的形貌和晶体结构,我们可以判断材料的纯度、结晶度以及可能存在的缺陷和污染物。这些信息对于电池的性能评估和产品稳定性的提升至关重要。

根据不同企业的需求,我们可以提供定制化的测试服务,帮助企业更好地研发和生产电池材料。如果客户对电池材料测试有任何疑问或者需要培训,我们也提供专业的培训服务,帮助客户更好地理解和应用测试结果。 日立SEM扫描电镜正极材料晶界分布特征检测

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