電池循環(huán)后的鼓包氣分析

客戶需求

電池在循環(huán)使用或儲(chǔ)存中,會(huì)發(fā)生鼓包。而鼓包氣則是電池在過(guò)充或過(guò)放、電解液分解、微短路等情況下,由于內(nèi)部壓力累積而產(chǎn)生的氣體。這些氣體會(huì)導(dǎo)致電池的熱失控,進(jìn)i而引發(fā)起爆或火災(zāi)等安全事故。因此,對(duì)于鼓包氣的檢測(cè)和分析至關(guān)重要。

解決方案

目前,科學(xué)指南針的專業(yè)團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)熱失控過(guò)程中的鼓包氣取樣,后用氣相色譜進(jìn)行定性分析和定量分析。該方法可以檢測(cè)出各種氣體種類,包括永jiu氣體如Hy、CH,CO、CO,等,短鏈碳氧化合物(C2-C5)及其他可揮發(fā)性化合物。

檢測(cè)結(jié)果

通過(guò)對(duì)電池鼓包氣分析,分析得主要產(chǎn)氣組分為氫氣,溯源是在在生產(chǎn)過(guò)程中水分較高帶來(lái)的產(chǎn)氣影響,為客戶揪出了安全隱患,產(chǎn)品正常生產(chǎn)。 我們的SEM掃描電鏡技術(shù)能夠提供電池材料的表面粗糙度和孔隙率的分析。高質(zhì)量SEM掃描電鏡+CP鎳酸鋰晶界缺陷檢測(cè)

近年來(lái)SEM掃描電子顯微學(xué)分析技術(shù)已經(jīng)成為表征電池材料的主要手段，掃描電子顯微鏡(SEM) 作為顯微鏡的重要分支，具有放大倍率寬、適用樣品廣、立體 成像效果好和綜合分析能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在表征形貌、輔助機(jī)理研究以及分析微區(qū)元素組成等方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，一定程度上彌補(bǔ)了上述顯微鏡的不足。

在電池研究中，原位SEM是一種非常有效的方法，使研究人員能夠觀察鋰電池的運(yùn)行情況，為電池循環(huán)中涉及的關(guān)鍵過(guò)程提供關(guān)鍵定量化的信息。例如，通過(guò)檢查鋰枝晶的生長(zhǎng)和SEI層的形成-破裂等現(xiàn)象，原位SEM有助于提高我們對(duì)電池行為的理解。此外，該技術(shù)已被用于研究溫度、濕度、電解液、運(yùn)行時(shí)間和電極結(jié)構(gòu)等變量對(duì)電池性能的影響，為開發(fā)新型電池材料和設(shè)計(jì)靈敏檢測(cè)系統(tǒng)提供了重要信息。

電池是由電極、電解質(zhì)與隔膜等材料組成，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。SEM是電池材料形貌表征便捷的表征手段之一，能清楚地反映和記錄材料的三維形貌特征，粉末、塊狀、片狀的電極材料均可用SEM進(jìn)行直接觀察，獲得不同放大倍數(shù)的圖像?？傊覀兪褂?/span>先進(jìn)的儀器和設(shè)備對(duì)電池材料進(jìn)行全方面的檢測(cè)和分析并采取一系列措施來(lái)解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題，我們的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)可以幫助您在電池研發(fā)過(guò)程中取得成功。 專注SEM掃描電鏡+CP磷酸錳鋰內(nèi)部微裂紋檢測(cè)我們的檢測(cè)工程師運(yùn)用SEM掃描電鏡技術(shù)，能夠發(fā)現(xiàn)電池材料的微小缺陷。

我們公司使用的蔡司顯微鏡蔡司X射線顯微鏡XRM、蔡司顯微鏡光學(xué)顯微鏡及FIB-SEM組成的多尺度、多維度關(guān)聯(lián)分析平臺(tái)，為鋰電材料提供從粉料、極片到電芯層級(jí)，從新鮮、活化到老化全生命周期的微觀性能分析，即使是商業(yè)化電芯內(nèi)部的微納米級(jí)缺陷，也可以輕松識(shí)別并分析。

我們深知不同用戶對(duì)電池材料測(cè)試的需求存在差異。無(wú)論您是電池材料生產(chǎn)商還是研究機(jī)構(gòu)，我們都能夠?yàn)槟峁┻m合的檢測(cè)方案。我們的SEM掃描電鏡檢測(cè)技術(shù)可以幫助您快速獲得電池材料的微觀形貌、成分分布和晶體結(jié)構(gòu)等信息，為您的研究和生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

作為一家專業(yè)的電池材料測(cè)試公司，我們擁有一支高度專業(yè)化的團(tuán)隊(duì)。我們的工程師均有鋰鈉電池專業(yè)或從業(yè)背景，熟悉產(chǎn)品研發(fā)與測(cè)試分析路徑，對(duì)用戶測(cè)試需求及想要得到的結(jié)果非常熟悉，有成功開發(fā)上百家新能源電池材料企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)。由于我們的專業(yè)性和服務(wù)質(zhì)量，許多企業(yè)都選擇與我們建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，信賴我們的專業(yè)能力和服務(wù)品質(zhì)。這種長(zhǎng)期合作和信賴是我們持續(xù)提供滿意的服務(wù)的動(dòng)力和保障。

活潑的金屬負(fù)極( 如Li，Na) 在低電勢(shì)下易與電解液發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致電解液的消耗，在負(fù)極表面形成不可逆固－液界相（SEI），同時(shí)由于金屬離子成核形成枝晶，易刺穿集流體引發(fā)一系列安全問(wèn)題。利用SEM對(duì)電池界面反應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，有利于優(yōu)化電池性能，提高電池循環(huán)的長(zhǎng)效性和穩(wěn)定性。

Allen等以Cu/Li電池為模型，借助非原位SEM表征手段觀察了不同電流密度下鋰沉積物在固液界面的生長(zhǎng)變化。隨著電流密度的增加，鋰沉積物先是逐漸長(zhǎng)大、稀疏地分散在Cu電極表面；隨后尺寸不斷減小，轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛐晤w粒狀，分布更加密集，堆疊更加緊密，完全覆蓋住了Cu基底。通過(guò)觀察鋰在界面析出形態(tài)的演變過(guò)程，可以對(duì)鋰成核和生長(zhǎng)過(guò)程加深了解，為金屬負(fù)極枝晶研究提供依據(jù)。

我們的專業(yè)團(tuán)隊(duì)由經(jīng)驗(yàn)豐富的材料科學(xué)家和工程師組成，他們精通各種材料檢測(cè)技術(shù)和分析方法，能夠?yàn)榭蛻籼峁?/span>準(zhǔn)確、高效的檢測(cè)服務(wù)。我們注重細(xì)節(jié)，嚴(yán)格把控每一個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。我們每年都會(huì)投入5千萬(wàn)元以上購(gòu)買新的設(shè)備，以確保我們的技術(shù)始終保持先導(dǎo)地位以便更好地服務(wù)每一位客戶。 SEM掃描電鏡在電池材料檢測(cè)方面有著廣泛的應(yīng)用。我們的檢測(cè)團(tuán)隊(duì)由資質(zhì)深厚工程師組成，擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。

SEM背散射技術(shù)還能夠提供樣品的成分信息及分布情況。背散射電子攜帶有樣品的成分信息，原子序數(shù)大的元素比原子序數(shù)輕的元素背散射電子信號(hào)更強(qiáng)，在背散射圖像中體現(xiàn)為更亮的區(qū)域，所以圖像的襯度差異能體現(xiàn)不同元素組分的分布情況，尤其適用于相對(duì)原子質(zhì)量相差較大的金屬合金樣品。

慶熙大學(xué)Joa等為了減小鋅電極在液體電解質(zhì)環(huán)境下的副反應(yīng)，將鋅（Zn）和鉍（Bi）摻雜并球磨，通過(guò)觀察球磨產(chǎn)物背散射圖像里的襯度差異，來(lái)證實(shí)Zn-Bi合金電極的成功制備（亮區(qū)為Bi，暗區(qū)為Zn）。掃描電鏡工作環(huán)境對(duì)真空度要求較高，圖像質(zhì)量受電池材料本身性質(zhì)制約( 如導(dǎo)電性、磁性、熱敏性、易揮發(fā)等) ，缺乏觀察材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的能力，這都在一定程度上限制了它的功能和應(yīng)用。

聚焦離子束－掃描電子顯微鏡雙束系統(tǒng)（FIB-SEM）可以實(shí)現(xiàn)材料微納米尺度上的精細(xì)加工；掃描透射電子顯微鏡（STEM）既可以獲知材料的表面信息又可以探測(cè)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；環(huán)境掃描電鏡（ESEM）可以對(duì)不導(dǎo)電、含水的樣品進(jìn)行直接觀察，保留樣品的真實(shí)性。

我們擁有20個(gè)自營(yíng)實(shí)驗(yàn)室，這些實(shí)驗(yàn)室配備了80余臺(tái)大中型儀器設(shè)備，總價(jià)值超過(guò)2億元。因此可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制化服務(wù)，滿足不同企業(yè)的特定需求~ 我們的檢測(cè)團(tuán)隊(duì)通過(guò)SEM掃描電鏡，可以對(duì)電池材料的熱穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估。高效SEM掃描電鏡正極材料晶界分布特征檢測(cè)

通過(guò)SEM掃描電鏡技術(shù)，我們能夠?yàn)榭蛻籼峁└呔鹊碾姵夭牧衔⒂^結(jié)構(gòu)分析和評(píng)估服務(wù)。高質(zhì)量SEM掃描電鏡+CP鎳酸鋰晶界缺陷檢測(cè)

利用SEM記錄循環(huán)過(guò)程中正極材料的形貌變化可以輔助研究電池的失效機(jī)理，通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化電池材料來(lái)實(shí)現(xiàn)電池的長(zhǎng)效循環(huán)；鋰－硫電池在循環(huán)過(guò)程中會(huì)生成可溶性的硫化物中間產(chǎn)物(Li2Sn，4≤n≤8) ，導(dǎo)致電池容量衰減、穿梭效應(yīng)、庫(kù)倫效率降低等問(wèn)題。

目前，SEM已被應(yīng)用在鋰-空氣電池、鋰-硫電池等多種電池體系的設(shè)計(jì)研發(fā)中：鋰－空氣電池易被放電產(chǎn)物( Li2O2 ) 堵塞碳正極的反應(yīng)活性位點(diǎn)而失效清華大學(xué)陳翔等制備了氮化銦功能性隔膜(InN-隔膜) 用于鋰－硫電池，利用SEM觀察充放電過(guò)程中硫化物中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變過(guò)程，證實(shí) InN－隔膜可以促進(jìn)硫化物的可逆沉積－降解，為電池材料的改性和功能化提供理論依據(jù)；鋰二次電池中鋰負(fù)極材料易與電解液發(fā)生反應(yīng)形成“死鋰”，導(dǎo)致電池失效。

在新能源電池材料測(cè)試領(lǐng)域，SEM掃描電鏡技術(shù)的應(yīng)用正在助力行業(yè)不斷向前發(fā)展。我們是一家專業(yè)的電池材料檢測(cè)機(jī)構(gòu)，具有先進(jìn)的技術(shù)實(shí)力和不凡的服務(wù)品質(zhì)。我們的儀器多、測(cè)試能力強(qiáng)、效率高出結(jié)果快、服務(wù)好客戶滿意度高、自營(yíng)儀器價(jià)格合理、專業(yè)技術(shù)支持助力研發(fā)成功以及長(zhǎng)期合作信賴可靠等亮點(diǎn)可以為客戶提供全方面的電池材料測(cè)試服務(wù)。 高質(zhì)量SEM掃描電鏡+CP鎳酸鋰晶界缺陷檢測(cè)

科學(xué)指南針-中國(guó)大型研發(fā)服務(wù)機(jī)構(gòu)，公司成立于2014年，以分析測(cè)試為中心，提供包含材料測(cè)試、行業(yè)解決方案、云現(xiàn)場(chǎng)、環(huán)境檢測(cè)、模擬計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、試劑耗材、指南針學(xué)院等在內(nèi)的研發(fā)服務(wù)矩陣。總部位于杭州，已在杭州、上海、北京、廣州、濟(jì)南、長(zhǎng)沙、武漢、鄭州等十多個(gè)地區(qū)建立了研發(fā)中心，立足中國(guó)制造，為全國(guó)客戶提供先進(jìn)材料的整體解決方案。

完善的分析技術(shù)，自建海量圖譜分析數(shù)據(jù)庫(kù)，引入互聯(lián)網(wǎng)智能、便捷工具，始終秉持“客戶第一”的服務(wù)理念，助力產(chǎn)品高效研發(fā)。