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《金属功能材料》
![金属功能材料](http://c61.cnki.net/CJFD/big/JSGC.jpg)
金鉴实验室 锂电池电极材料SEM测试、氩离子截面
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池,已成为高新技术发展的重点之一。新能源汽车高速发展,锂电池材料将充分受益。锂电池性能优越,用途广泛,前景广阔。锂电池能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保。中国新能源汽车在“十三五”期间将快速发展,届时将带动锂电池材料快速增长。
金鉴实验室可提供锂电池电极材料SEM测试,粒径测量,锂电池电池材料涂片氩离子抛光制样,为锂电池电极材料行业提供好的研发测试平台,促进锂电池产业更好发展,响应国家支持新能源的号召。
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、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点,锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。
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。
图看锂电池:
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锂电池内部结构
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锂电池工作原理
常见锂电池正极材料:钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、三元、富锂相、硅酸铁锂、磷酸锰锂、硫酸氟铁锂。
常见锂电池负极材料:在锂电池四大材料中,负极材料的技术相对最成熟。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。
常见负极材料特点比较:
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金鉴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。因此金鉴实验室提供锂电池电极材料的扫描电镜观察服务。金鉴实验室蔡司场发射扫描电镜可以提供:12×~1000,000×的放大倍数的观察,还可提供颗粒尺寸、孔径测量的测试服务。
案例一:正极材料-SEM测试
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磷酸铁锂
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三元
案例二:负极材料-SEM测试:
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纳米钛酸锂
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人造石墨
金鉴实验室提供锂电池材料极片氩离子抛光法(CP)制样:
氩离子抛光技术是利用氩离子束对样品进行抛光,可以获得表面平滑的样品,而不会对样品造成机械损害。去除损伤层,从而得到高质量样品,用于在 SEM,光镜或者扫描探针显微镜上进行成像、EDS、EBSD、CL、EBIC或其它分析。
服务项目:金鉴实验室提供锂电池电极材料薄片的氩离子抛光截面制样服务。通过氩离子抛光截面制样可以观察到锂电池正/负电极材料极片的内部结构。
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a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。
制样方法的探讨:目前,这种锂电池材料极片解剖截面的制样方式,最有效的手段就是通过氩离子截面抛光制样,利用包埋的手法进行金相研磨抛光很难制备出理想的效果,一般锂电池材料极片厚度在200微米,由于FIB适合制备小面积样品,想通过FIB切割制样也不科学,而且耗费成本相当高,还达不到大区域的观察效果。
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