复纳科学仪器(上海)有限公司
技术文章
您现在所在位置:首页 > 技术中心 > 锂离子电池中石墨的扫描电镜分析

锂离子电池中石墨的扫描电镜分析

 发布时间:2022-05-17 点击量:473
锂离子电池生产


过去的三十年,锂离子电池已经彻底改变了能源行业,与镍镉电池相比,锂离子电池重量更轻,充电时间短,并且在ji端条件下具有更好的性能。锂离子电池的一个关键组成是石墨,这是电池电极的中阳极的主要材料。


当电池充电时,锂离子通过电解液从阴极流向阳极。然后,当电池放电时,此过程被逆转。电池阴极可以使用多种材料,但石墨是大多数阳极的材料,这要归功于其存量丰富,低沉本和长循环寿命。循环寿命是指电池能经受的充电与放电循环次数,反映了电池的工作时间长短。

为什么石墨用于电池?


随着各行各业致力于创造性能更强的锂离子电池,为电动汽车甚至电网规模的储能站等各种设备供电,石墨发挥着越来越重要的作用。通常需要将天然片状石墨转化为球形后使用,或者通过生产管控得到质量一致的合成石墨,高质量的合成石墨的生产需要 3000°C 的温度。


优化石墨的形态使研究人员能够创造出具有更高倍率性能、能量密度和首效、更长的循环寿命和更好安全性能的阳极。球形石墨颗粒可以有效填充,有利于提高整体导电性。使用扫描电子显微镜(SEM),研究人员可以直观地研究颗粒的形态,而光学显微镜在观察石墨等黑色粉末时很难使用。与光学显微镜相比,扫描电子显微镜还具有更高的分辨率。

锂离子电池用石墨的扫描电镜分析


研究人员通常缺乏内部设备和相关经验,会将样品送到有大型落地电镜的分析实验室进行分析。这些落地电镜需要专人操作,而外包这些分析会延迟结果。

 

图片 1.png

 


使用飞纳台式扫描电镜大样品室版 Phenom XL 拍摄的石墨颗粒图像。左上图是天然石墨。其他图像是五种不同的处理方法的合成石墨,目的是找到接近球形天然石墨形态的材料。

通过使用 Phenom XL 的专用自动扫描软件,研究人员可以显著缩短这些实验的时间。Phenom XL 让研究人员经过简单培训后即可亲自进行分析。

使用专用的自动扫描软件,Phenom XL 一次可以自动测试 36 个样本,在 30 分钟内生成超过 200 张图像。该软件使用简单,用户只需输入样品数量以及放大倍率,完成此操作后,图像采集可以在无人值守的夜间完成,从而大大缩短了分析时间,同时消除了不同操作员导致的图像质量变化。

Phenom XL 可以生成 8 nm 分辨率的图像,这对 20μm 石墨颗粒而言是成像分析的理想仪器。此外,直观的用户界面减少了培训要求,使更多的用户参与使用。

当下研究员致力于改进锂离子电池阳极的石墨,而具有专用自动扫描软件的 Phenom XL 台式扫描电镜可以自动执行测试中的重复工作。由于能够在部门内快速准确地表征这些样品,用户们可以加快研发过程,以设计更安全、更强大和更持久的锂离子电池。

传真:

邮箱:info@phenom-china.com

地址:上海市闵行区虹桥镇申滨路 88 号上海虹桥丽宝广场 T5,705 室

版权所有 © 2018 复纳科学仪器(上海)有限公司   备案号:沪ICP备12015467号-2  管理登陆  技术支持:化工仪器网  GoogleSitemap

联系人
在线客服
扫码关注我们
用心服务 成就你我
扫一扫访问手机站扫一扫访问手机站
访问手机站