專(zhuān)題約稿|電池材料比表面積的測(cè)定

——“鋰電檢測(cè)技術(shù)系列——形貌分析技術(shù)”專(zhuān)題征文

(作者：安東帕)

電池行業(yè)的企業(yè)以及專(zhuān)家們一直致力于尋求最安全、最有效的技術(shù)用于滿(mǎn)足當(dāng)今和未來(lái)的能源需求。為了優(yōu)化設(shè)計(jì)，電池研發(fā)人員更加需要他們使用部件的物理性能的準(zhǔn)確表征。

1 為什么要測(cè)試電池材料的比表面積

對(duì)于電池原件而言，比如正極、負(fù)極和隔離材料，比表面積是一個(gè)至關(guān)重要的表征信息。比表面積的差異會(huì)影響材料的表征信息，像容量、阻抗和充放電速率。比表面積的結(jié)果與預(yù)期值的偏差，也可能意味著部件材料的粒徑不符合要求。

使用NOVATouch，我們就可以精確的測(cè)量出電池部件以及原材料的比表面積結(jié)果。這些信息可以幫助電池的開(kāi)發(fā)人員以及制造商更好的來(lái)控制產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。

2 使用哪款儀器

對(duì)于比表面積的測(cè)試，我們推薦NOVATouch這款儀器。這款儀器將脫氣站和分析站合二為一，客戶(hù)無(wú)需再采購(gòu)脫氣站設(shè)備。而且儀器同時(shí)可以進(jìn)行樣品的前處理即脫氣過(guò)程以及分析。高通量的配置，可以滿(mǎn)足同時(shí)四個(gè)樣品脫氣，四個(gè)樣品分析，大大提高了測(cè)試效率。

3 測(cè)試樣品

電池的正負(fù)極材料以及隔離材料的特性參數(shù)，比如質(zhì)量、純度以及結(jié)構(gòu)的不同，都會(huì)影響電池的性能。在此報(bào)告中，我們選擇了兩類(lèi)材料來(lái)測(cè)試比表面積，一個(gè)是作為負(fù)極材料的鋰鎳鈷錳氧化物(LiNiCoMnO2)，一個(gè)是作為正極材料的石墨。

4 測(cè)試過(guò)程

目前使用最為普遍的方法是BET方法。該方法利用氣體吸附數(shù)據(jù)來(lái)確定材料表面單分子層中吸附的分子數(shù)。

如果已知吸附分子的有效截面積，那么我們就可以得到測(cè)定樣品的總表面積(單位m2)。然后再用這個(gè)值進(jìn)行質(zhì)量的均一化就可以得到樣品的比表面積(m2/g)。

5 結(jié)論

NOVATouch這款儀器非常適合測(cè)量電池材料的比表面積，由于高的比表面積會(huì)提高電極晶體結(jié)構(gòu)中鋰的插入以及去除速率，所以在優(yōu)化電池設(shè)計(jì)和合成新型電池材料時(shí)，比表面積是一個(gè)非常重要的測(cè)試信息。

附：關(guān)于鋰電系列專(zhuān)題約稿

近十年間，在能源技術(shù)變革以及新興科技的帶動(dòng)下，全球鋰離子電池產(chǎn)量進(jìn)入飛速增長(zhǎng)期，根據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2018年全球鋰電池增速維穩(wěn)，產(chǎn)量達(dá)155.82GWH，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)2313.26億元。中國(guó)是鋰電池重要的生產(chǎn)國(guó)之一，2018年預(yù)計(jì)全國(guó)鋰電池產(chǎn)量達(dá)121億只，增速22.86%。

鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，也為鋰離子電池檢測(cè)領(lǐng)域帶來(lái)新的機(jī)遇。隨著鋰離子電池基礎(chǔ)科學(xué)研究?jī)x器水平不斷提升，幾乎各類(lèi)先進(jìn)科學(xué)儀器都逐漸在鋰離子電池的研究中出現(xiàn)，且針對(duì)鋰離子電池的研究、制造也開(kāi)發(fā)了許多鋰電行業(yè)專(zhuān)用的儀器設(shè)備。

為促進(jìn)中國(guó)鋰電檢測(cè)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，91儀器信息網(wǎng)結(jié)合鋰離子電池檢測(cè)項(xiàng)目品類(lèi)，將從2018年12月起策劃組織系列鋰電檢測(cè)系列專(zhuān)題報(bào)道，為專(zhuān)家、儀器設(shè)備商、用戶(hù)搭建在線(xiàn)網(wǎng)上展示及交流平臺(tái)。鋰電檢測(cè)系列專(zhuān)題內(nèi)容征集進(jìn)行中：【征集申報(bào)鏈接】               

系列序號(hào)

鋰電檢測(cè)技術(shù)系列專(zhuān)題主題

專(zhuān)題上線(xiàn)時(shí)間

1

鋰電檢測(cè)技術(shù)系列——電性能檢測(cè)技術(shù)

2019年1月【鏈接】

2

鋰電檢測(cè)技術(shù)系列——成分分析技術(shù)

2019年3月【鏈接】

3

鋰電檢測(cè)技術(shù)系列——形貌分析技術(shù)

2019年5月【鏈接】

4

鋰電檢測(cè)技術(shù)系列——晶體結(jié)構(gòu)分析技術(shù)

5

鋰電檢測(cè)技術(shù)系列——X射線(xiàn)光電子能譜分析技術(shù)

6

鋰電檢測(cè)技術(shù)系列——安全性和可靠性分析儀器及設(shè)備