正極材料表面CEI膜膜層分析

客戶需求

CEI膜作為一種特殊的電解質(zhì)膜,用于隔離正負(fù)極,保護(hù)電池免受外部電場(chǎng)的影響。但是,在電池的循環(huán)過程中,CEI膜可能會(huì)發(fā)生變化,如厚度增加或減少、成分不均等,這將直接影響電池的循環(huán)性能和使用壽命。

解決方案

為了解決這個(gè)問題,團(tuán)隊(duì)開發(fā)了多種技術(shù),其中一種是使用TOF-SIMS技術(shù),這是基于質(zhì)譜分析的表征技術(shù),具有超真空環(huán)境測(cè)試、采集深度低、檢測(cè)出限低、測(cè)試范圍廣等等優(yōu)點(diǎn)?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)固體樣品的表征,分析CEI膜的成分和厚度,從而發(fā)現(xiàn)CEI膜的不完整和過厚/過薄等問題,關(guān)鍵在這一過程中不需要進(jìn)行物理分離或化學(xué)分離。

檢測(cè)結(jié)果

三元正極材料-TOF-SIMS SEM掃描電鏡檢測(cè)可以幫助您分析電池材料中的微觀缺陷和雜質(zhì)分布。蔡司SEM掃描電鏡+CP錳酸鋰晶界缺陷檢測(cè)

在動(dòng)力鋰離子電池中,正極材料是關(guān)鍵的部分,其成本占居鋰離子電池的40%左右。正極活性物質(zhì)作為L(zhǎng)IBs的重要原料,決定了LIBs的體積能量密度、循環(huán)表壽命、穩(wěn)定性、安全性等重要性能,相關(guān)的電化學(xué)性能指標(biāo)與正極材料的主元素含量、晶體結(jié)構(gòu)、顆粒度大小、顆粒形狀等密切相關(guān)。

使用SEM可以對(duì)正極材料及其前驅(qū)體的單顆粒形貌,顆粒分布情況等進(jìn)行表征,并結(jié)合能譜對(duì)原料成分和雜質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。目前鋰離子電池正極材料以鉆酸鋰,磷酸鐵鋰,錳酸鋰,鎳酸鋰,多元材料為主,其中三元材料包括NCM、NCA,根據(jù)過渡金屬元素比例有不同的規(guī)格。正極材料一般由對(duì)應(yīng)的金屬化合物和碳酸鋰通過固相法、共沉淀法、離子交換法等方法合成。選擇的制備工藝,燒結(jié)時(shí)的投料、溫度,燒結(jié)后的研磨情況等會(huì)影響終得到的正極材料顆粒的尺寸和形貌。

SEM掃描電鏡技術(shù)通過高分辨率的圖像獲取和分析，可以對(duì)電池材料的微觀結(jié)構(gòu)和表面特征進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)。我們公司致力于分析測(cè)試先進(jìn)材料,立足中國(guó)制造,為全國(guó)客戶提供專業(yè)、快捷、全方面的先進(jìn)材料整體解決方案。 高效SEM掃描電鏡+CP負(fù)極極片Si團(tuán)聚體檢測(cè)通過SEM掃描電鏡檢測(cè)，可以觀察電池材料中的電化學(xué)界面和界面反應(yīng)情況。

質(zhì)子交換膜形貌(厚度)觀察

客戶需求

在電池使用過程中,若出現(xiàn)電壓異常、阻抗異常、輸出功率大幅降低等問題時(shí),則會(huì)使質(zhì)子交換膜的形貌出現(xiàn)厚度不均勻或涂層剝落等情況,進(jìn)而引發(fā)電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的不穩(wěn)定,影響電池的性能和壽命,因而對(duì)質(zhì)子交換膜形貌的觀察和分析是值得且必須要做的。

解決方案

為了確定問題的根源,我們可以采用質(zhì)子交換膜形貌(厚度)觀察的方法。先用離子束研磨(CP)對(duì)極片、粉末和隔膜的截面切割,在原子層面上對(duì)樣品進(jìn)行表面剝離,從而獲得干凈整潔、組織清晰、沒有劃痕及雜質(zhì)干擾和應(yīng)力損傷層的截面樣品。后用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察質(zhì)子交換膜的形貌、顆粒尺度、涂層、元素?fù)诫s情況等信息,兩種方法結(jié)合可以初步判斷電池的質(zhì)量和壽命。

檢測(cè)結(jié)果

形貌:氬離子束切割(CP)+SEM

鋰電池的結(jié)構(gòu)中,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全等特性,性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。而隔膜性能的評(píng)測(cè)需要借助到掃描電鏡來進(jìn)行檢測(cè)。尤其對(duì)于鋰電池系列,由于電解液為有機(jī)溶劑體系,因而還需要使用耐有機(jī)溶劑的隔膜材料,目前一般采用的是較高的強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。

為保證低的電阻和高的離子電導(dǎo)率,對(duì)鋰離子有很好的透過性,必須保證隔隔膜有一定的孔徑和孔隙率,為了檢驗(yàn)隔膜的這種能力,就需要用到掃描電鏡來進(jìn)行微觀觀測(cè),確保隔膜的孔徑大小戶尺寸范圍以及孔徑是否均一,膜上是否有劃痕、凹坑等缺陷。通過SEM掃描電鏡檢測(cè)，能夠監(jiān)控隔膜的微觀結(jié)構(gòu)，從而在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量的嚴(yán)格把控。此項(xiàng)服務(wù)可有效解決在電池材料質(zhì)量方面的痛點(diǎn)和需求，助力實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的雙重提升。

作為新能源電池材料檢測(cè)先導(dǎo)者，我們390+儀器類型任你選，實(shí)現(xiàn)材料測(cè)試全覆蓋；技術(shù)人員100%碩博學(xué)歷，行業(yè)經(jīng)驗(yàn)3年起，夠專業(yè)！20個(gè)大型服務(wù)研發(fā)需求的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，斥資超2億購買儀器設(shè)備,快的項(xiàng)目當(dāng)天出結(jié)果;31個(gè)辦事處，覆蓋全國(guó)主要城市，支持上門取樣，為您提供全方面的服務(wù)支持。 通過SEM掃描電鏡，我們能夠快速、準(zhǔn)確地評(píng)估電池材料的微觀特征和性能。

鋰離子電池負(fù)極材料的顆粒性質(zhì)對(duì)LIBs的初次效率、循環(huán)性能等有重重要影響,通常會(huì)使用SEM掃描電鏡觀察負(fù)極材料的顆粒尺寸、粒徑、形貌等特征。目前負(fù)極材料主要包括碳負(fù)極材料、金屬氧化物、合金材料和硅基材料。碳材料是目前常用的負(fù)極材料,包括石墨、軟碳、硬碳和一些新型碳材料如碳納米管、富勒烯。

在電池材料的檢測(cè)方面，我們會(huì)使用一系列先進(jìn)的儀器和設(shè)備。其中，X射線衍射儀和掃描電子顯微鏡是常用的設(shè)備之一。這些設(shè)備可以提供關(guān)于材料晶體結(jié)構(gòu)、形貌、成分分布等詳細(xì)信息。此外，我們還會(huì)使用能量色散光譜儀、光譜紅外顯微鏡等設(shè)備來進(jìn)一步分析材料的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特征。

我們擁有20個(gè)自營(yíng)實(shí)驗(yàn)室和豐富的儀器設(shè)備資源，能夠同時(shí)處理大量的測(cè)試和失效分析項(xiàng)目。我們的服務(wù)特色之一是全國(guó)SEM、AFM云現(xiàn)場(chǎng)，這是我們利用先進(jìn)的儀器和技術(shù)提供的一種高效、便捷的遠(yuǎn)程服務(wù)。客戶無需親自到場(chǎng)，只需通過互聯(lián)網(wǎng)連接，我們的專業(yè)技術(shù)老師就能為他們提供及時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果和失效分析報(bào)告。 數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，我們使用SEM掃描電鏡為您提供準(zhǔn)確的電池材料檢測(cè)數(shù)據(jù)。高質(zhì)量SEM掃描電鏡質(zhì)子交換膜膜厚度檢測(cè)測(cè)定與元素分布分析測(cè)試

通過SEM掃描電鏡檢測(cè)，可以觀察電池材料中的電荷傳輸和電極反應(yīng)情況。蔡司SEM掃描電鏡+CP錳酸鋰晶界缺陷檢測(cè)

CP-SEM（Cross Section Polisher-Scanning Electron Microscope），即截面拋光-掃描電子顯微鏡。CP利用氬離子束對(duì)樣品進(jìn)行截面拋光，其原理如下：利用高壓電場(chǎng)使氬氣電離產(chǎn)生離子態(tài)，產(chǎn)生的氬離子在加速電壓的作用下，高速轟擊樣品表面，對(duì)樣品進(jìn)行逐層剝蝕而達(dá)到拋光的效果。CP拋光不會(huì)對(duì)樣品造成應(yīng)力損害，相比常規(guī)的機(jī)械研磨手段，得到的樣品表面光滑無損傷，且加工精度高、界面清晰、鍍層尺寸測(cè)量準(zhǔn)確，與SEM聯(lián)用能夠還原材料內(nèi)部的真實(shí)結(jié)構(gòu)。

我們的服務(wù)特色之一是全國(guó)SEM、AFM云現(xiàn)場(chǎng)，這是我們利用先進(jìn)的儀器和技術(shù)提供的一種高效、便捷的遠(yuǎn)程服務(wù)。客戶無需親自到場(chǎng)，只需通過互聯(lián)網(wǎng)連接，我們的專業(yè)工程師就能為他們提供及時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果和失效分析報(bào)告。

我們是科學(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)試為主，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。

蔡司SEM掃描電鏡+CP錳酸鋰晶界缺陷檢測(cè)

科學(xué)指南針已覆蓋全國(guó)主要省份，實(shí)現(xiàn)全國(guó)多層次的分部建設(shè)。

2014年公司注冊(cè)成立

2016年入駐啟迪之星（上海），完成種子輪融資，同時(shí)不斷更新產(chǎn)品線

2017年獲得來自啟迪之星創(chuàng)投等機(jī)構(gòu)的天使輪投資

2019年測(cè)試分析總樣品量超過60萬個(gè)，用戶數(shù)達(dá)到20萬人

2019年科學(xué)指南針被科技部選為“全國(guó)科研儀器服務(wù)聯(lián)盟副理事長(zhǎng)單位”

2020年9月科學(xué)指南針獲得經(jīng)緯中國(guó)投資

2020年10月科學(xué)指南針被工信部評(píng)為“2020互聯(lián)網(wǎng)+科研服務(wù)領(lǐng)jun企業(yè)”

2021年7月正式取得檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書（CMA）

2021年10月科學(xué)指南針生物實(shí)驗(yàn)室獲批《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證》

2021年12月科學(xué)指南針主編&浙江大學(xué)出版社出版書籍《材料測(cè)試寶典》

2022年1月5日科學(xué)指南針南京材料實(shí)驗(yàn)室獲得3張測(cè)量審核評(píng)價(jià)證書（CNAS），結(jié)果為滿意

2022年1月25日科學(xué)指南針南京環(huán)境實(shí)驗(yàn)室獲得1張測(cè)量審核評(píng)價(jià)證書（CNAS），結(jié)果為滿意

2022年5月16日科學(xué)指南針南京材料實(shí)驗(yàn)室取得檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書（CMA）

2023年5月通過2023年度第1批浙江省“專精特新”中小企業(yè)認(rèn)定

科學(xué)指南針與哈工大鄭州研究院達(dá)成戰(zhàn)略合作共建分析測(cè)試聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室