Puntos clave del ensayo ternario de materiales para baterías de litio
El rendimiento del material determina su uso, así como las prestaciones y la calidad del producto. Para el desarrollo de tecnología de baterías de litiola investigación de materiales no puede separarse de la prueba de materiales. ¿Qué elementos y puntos de prueba se necesitan para los materiales de las pilas de litio ternarias? Echemos un vistazo juntos.
La batería de iones de litio se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Gracias a su alta densidad energética, su buen rendimiento multiplicador y su rendimiento cíclico, se ha convertido en la principal fuente de energía de los vehículos eléctricos, ocupando un lugar muy importante en las nuevas energías, y planteando también una nueva vía de desarrollo para los problemas energéticos y medioambientales mundiales.
Índice
Óxido de níquel, cobalto y manganeso batería ternaria de litio (LiNixCoyMnzO2) es uno de los materiales catódicos más avanzados del mundo. materiales catódicos con la mayor densidad energética que se está desarrollando, con importantes ventajas de rendimiento, y es una de las direcciones de desarrollo más importantes de los materiales para cátodos de baterías de potencia de vehículos en el futuro.
¿Cuál es el material de la pila ternaria de litio?
La batería de litio ternaria suele referirse al óxido de litio níquel cobalto manganeso (LiNixCoyMnzO2) o al aluminato de litio níquel cobalto como material catódico, material catódico ternario de níquel cobalto manganeso combinado con las características de LiNiO2, LiCoO2, LiMn2O4.
En comparación con el óxido de cobalto de litio, óxido de manganeso de litio, fosfato de hierro de litio y óxido de manganeso de níquel de litio y otros materiales tienen las ventajas de alta densidad de energía, buena estabilidad de ciclo, bajo costo y así sucesivamente, en la actualidad ha surgido en la aplicación de la batería de potencia de vehículos de nueva energía, se considera que es uno de los materiales de cátodo más prometedores en el futuro.
Proyecto de ensayo de materiales para pilas de litio ternarias
El rendimiento del material determina su uso, y también determina el rendimiento y la calidad del producto. La investigación de materiales no puede separarse del ensayo de materiales. Qué elementos de ensayo e instrumentos de ensayo se necesitan para el litio ternario. materiales para baterías?
Representación formal
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Microscopía electrónica de transmisión (TEM)
Análisis estructural
Análisis de difracción de rayos X (XRD)
Análisis por espectroscopia infrarroja (FT-IR)
Análisis de la complejidad
Espectro de energía de fotoelectrones de rayos X (XPS)
Espectro de dispersión de energía de rayos X (EDS)
Espectros de emisión de plasma acoplado inductivamente (ICP)
Propiedad física
Análisis diferencial calor-peso-térmico (TG-DSC)
Distribución granular
Superficie específica y tamaño de los poros (BET)
La conductividad
Propiedades electroquímicas
Rendimiento de carga y descarga a corriente constante
Ensayo cíclico (CV)
Prueba de impedancia de CA (EIS)
Método de ensayo específico de los materiales
Representación formal
(1) Microscopía electrónica de barrido (SEM)
El microscopio electrónico de barrido (SEM), como microscopio electrónico imable de uso común, se utiliza habitualmente para estudiar la microorganización, la morfología y la composición de los materiales. Su funcionamiento se basa en la interacción entre los electrones y la materia que se examina.
Haz de electrones de alta energía bombardeo superficie de la muestra de material, la superficie de la muestra producirá electrones de retrodispersión, electrones secundarios, electrónica, fluorescencia visible, rayos X y rayos X continua, electrones de transmisión y en el visible, ultravioleta, infrarrojo área de luz de la radiación electromagnética, etc, a través de estas señales, puede obtener la organización microscópica, morfología, composición química, estructura cristalina y el campo eléctrico interno o información de campo magnético.
El microscopio electrónico de barrido envía estas señales detectadas al tubo de visualización, que muestra las imágenes SEM en la pantalla. El SEM combinado con un espectrómetro de rayos X (EDS) también puede analizar la composición química de la muestra.
Diagrama SEM del material ternario de la pila de litio
(2) Microscopía electrónica de transmisión (TEM)
El microscopio electrónico de transmisión (TEM) es un tipo de haz de electrones como fuente de luz, que proyecta el haz de electrones acelerados y agregados sobre una muestra muy fina (normalmente fabricada con microer ultrafino). Los electrones incidentes chocan con los átomos del material de la muestra y cambian de dirección, dando lugar a la dispersión angular tridimensional.
El tamaño del ángulo de dispersión está correlacionado con la densidad y el grosor de la muestra, por lo que pueden formarse imágenes con diferentes luces y sombras. Las imágenes se mostrarán en los dispositivos de formación de imágenes (como la pantalla fluorescente, la película y los componentes fotosensibles de acoplamiento) después de la amplificación y el enfoque. A saber, las imágenes TEM. La TEM se utiliza para analizar el tamaño y la distribución general de las partículas de la muestra.
Diagrama de microscopio electrónico de transmisión del material ternario de una pila de litio
Análisis estructural
(1) Análisis por difracción de rayos X
La difracción de rayos X (DRX) se utiliza habitualmente para analizar cualitativa o cuantitativamente la estructura cristalina, los parámetros de la célula cristalina, el contenido de fase y la tensión interna de los materiales. Se trata de bombardear el metal paladio con un haz de electrones de alta energía para producir rayos X o porque tiene rayos X característicos en longitudes de onda específicas correspondientes a los elementos del paladio.
Posteriormente, se utilizan rayos X característicos para iluminar muestras de cierto grosor desde diferentes ángulos, y se generan rayos de diferentes longitudes de onda mediante el proceso de difracción, que se recogen y visualizan en el colector. Finalmente, los datos analizados permiten obtener algunas características de las muestras. Es un método muy utilizado para determinar la estructura cristalina.
Mapa de análisis de difracción de rayos X de materiales ternarios de baterías de litio
(2) Análisis por espectroscopia infrarroja
La espectroscopia infrarroja (FT-IR) puede reflejar el proceso físico y las características de la estructura molecular. El espectro de absorción de infrarrojos es que el pico de absorción se refleja principalmente por la forma de vibración de cada molécula y cada grupo.
Desde la perspectiva de la espectroscopia óptica, la correspondencia uno a uno entre el espectro infrarrojo y la estructura permite analizar y resumir las reglas de absorción características de diversos grupos mediante la acumulación de un gran número de datos de espectros infrarrojos de compuestos, con el fin de inferir la estructura de objetos desconocidos con la ayuda del espectro infrarrojo.
La espectroscopia infrarroja (FT-IR) tiene una gama muy amplia, con un análisis cualitativo de los grupos funcionales en la superficie del material, y muchos materiales se caracterizan por espectroscopia infrarroja.
Diagrama del espectro rojo de los materiales ternarios de las pilas de litio
Análisis de la composición
(1) Espectro de energía de fotoelectrones de rayos X
El principio de funcionamiento de la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) es que, bajo la irradiación de la muestra a analizar y de rayos X, los electrones internos o electrones de valencia de los átomos o moléculas de la muestra se excitan y emiten, y los electrones excitados se denominan fotoelectrones.
Tras medir la energía del fotoelectrón, se obtiene el espectro de energía del fotoelectrón y se obtiene la información atómica superficial de la muestra. El método de detección no sólo puede proporcionar información sobre la estructura superficial de las moléculas químicas y los estados de valencia de los átomos, sino también sobre la composición, el contenido, los estados de valencia química y los enlaces químicos de los elementos en la superficie de los materiales.
Espectro de energía de fotoelectrones de rayos X del material ternario de la pila de litio
(2) Espectro de dispersión de energía de rayos X (EDS)
El espectrómetro de dispersión de energía de rayos X (EDS) se utiliza para analizar el tipo y el contenido de los elementos microcomponentes del material, con el uso de la microscopía electrónica de barrido y la microscopía electrónica de transmisión.
En la cámara de vacío, la superficie de la muestra se bombardea con haces de electrones para estimular al material a emitir rayos X característicos. Según la longitud de onda de los rayos X característicos, se analizan cualitativa y semicuantitativamente los elementos materiales superiores al Be en la tabla periódica.
El mapa EDS de los materiales ternarios de la pila de litio
(3) Espectro de emisión de plasma acoplado inductivamente (ICP)
El espectro de emisión de plasma acoplado inductivamente es un método para determinar la composición y el contenido de elementos en una muestra basándose en la longitud de onda y la intensidad del espectro característico emitido por los átomos o iones gaseosos de la materia que se va a analizar.
Cuando el electrón de valencia del átomo es bombardeado por la energía externa, el estado excitado, y luego vuelve al estado de energía más bajo o al estado básico, la energía de excitación se libera en forma de radiación para producir la línea espectral.
La longitud de onda de cada línea espectral emitida depende de la diferencia entre los dos niveles de energía antes y después de la transición. Los átomos de determinados elementos pueden producir una serie de líneas espectrales características de diferentes longitudes de onda, que se disponen en un orden determinado y mantienen una determinada relación de intensidad. Las muestras se analizaron cualitativamente según la longitud de onda espectral y cuantitativamente por la intensidad de la luz emitida.
Relación entre la intensidad de la línea espectral y la concentración:
I es la intensidad de la línea característica de emisión; C es la concentración del elemento medido; a es una constante, relacionada con la composición de la muestra, la morfología y las condiciones de determinación; b es el coeficiente de autoabsorción, en la mayoría de los casos en la fuente de luz ICP b 1.
Propiedades físicas
(1) Análisis térmico sincrónico
El análisis térmico ponderal diferencial (TG-DSC) también se denomina análisis térmico sincrónico, es el análisis térmico ponderal y la calorimetría diferencial de barrido.
En la misma prueba utilizando la misma muestra se puede sincronizar el cambio de masa y la información relacionada con la absorción de calor, se puede utilizar para estudiar la relación de peso del material, la temperatura de pérdida de peso, el residuo de descomposición, la transición vítrea, la transición de fase, la temperatura de reacción y la entalpía térmica, determinar la pureza de la sustancia, estudiar la compatibilidad de cada componente de la mezcla, etc.
El gráfico TG-DSC del material ternario de la pila de litio
(2) Análisis de partículas
El análisis de partículas es un método analítico utilizado para medir el tamaño de las partículas. El analizador láser de tamaño de partículas suele utilizarse para pruebas y análisis. Su principio de funcionamiento es medir el espectro de dispersión del grupo de partículas del láser analizando el tamaño y la distribución del tamaño de las partículas.
En el caso de la irradiación con rayo láser, el diámetro de las partículas medidas es inversamente proporcional al ángulo de la luz dispersa, y la intensidad de la luz dispersa disminuye regularmente con el aumento del ángulo de la luz dispersa. Después de que el láser emitido por el láser sea amplificado, filtrado y convergido al área de muestra del grupo de partículas, el grupo de partículas de diferentes tamaños producirá el espectro de dispersión bajo la irradiación del láser.
La distribución espacial y la intensidad del espectro de dispersión están relacionadas con la distribución y el tamaño del grupo de partículas medido. Después de que el espectro de dispersión es recibido por el conjunto de fotodetectores, se convierte en una señal eléctrica, y se envía a la computadora después de la amplificación y la conversión A / D para el procesamiento de datos, es decir, se obtienen los parámetros de información tales como la distribución y el tamaño de las partículas a medir.
Gráfico de la distribución granulométrica
(3) Superficie específica y tamaño de los poros (BET)
La prueba de superficie específica BET se utiliza principalmente para comprobar la superficie específica del material. El principio es que, a una determinada temperatura de ensayo, la cantidad de gas adsorbido por la muestra sólida es proporcional a la masa de la muestra sólida, y guarda una estrecha relación con la presión del gas y los tipos de sólido y gas.
En el caso de cierto tipo de gas, presión de gas y temperatura, la cantidad de gas de adsorción en la muestra sólida depende de la distribución de los poros internos y externos del material de la muestra, por lo que determinar la isoterma de adsorción de la muestra a una temperatura determinada:
n=f (P)T
En fórmula: n--La cantidad de gas absorbido por la muestra;
P: presión del gas;
T--test de temperatura.
De acuerdo con la fórmula, se puede obtener la superficie específica del material, para comprender mejor la información sobre la distribución de los poros internos y externos del material.
Curva de absorción de N2 y distribución de la apertura del material ternario de la pila de litio
(4) Conductividad
La conductividad del material de la batería de litio hierro fosfato suele determinarse por el método de las cuatro sondas. El método específico es el siguiente: el material a medir se hace en láminas cilíndricas (φ 10 mm, h 2mm) bajo una cierta presión, y luego se sinteriza a 800 grados bajo protección de atmósfera inerte durante 8 h.
Hay que asegurarse de que no se pegue polvo al entrar en contacto con la sonda y de que no se rompa al moverse. La conductividad eléctrica se calcula mediante la siguiente fórmula:
σ=4L/πRd^2
En fórmula: L--El espesor de la muestra;
d--Es el diámetro de la muestra;
R--Es la resistencia eléctrica de la muestra.
Las propiedades electroquímicas
(1) Rendimiento de carga y descarga a corriente constante
Constante corriente de carga La prueba de carga y descarga es el método más importante y directo para detectar el rendimiento electroquímico de los materiales. La prueba de carga y descarga con corriente constante se utiliza habitualmente para analizar la capacidad específica de carga-descarga y el rendimiento cíclico de los materiales de electrodo a diferentes velocidades. La capacidad específica del material de electrodo se calcula de la siguiente manera:
Capacidad teórica de peso específico: C0= 26,8*1000 / M（mAh/g）
Capacidad específica de peso real: C =I *T/W（m Ah/g）
En fórmula: M-el peso molecular del material del electrodo;
I--Corriente constante de carga y descarga (mA);
T--Tiempo de carga y descarga (h);
W--La masa del material activo en el material del electrodo (la capa de carbono también se considera activa en presencia de revestimiento de carbono).
Diagnostico del rendimiento de carga y descarga a corriente constante de los materiales ternarios de las pilas de litioDiagrama de relación de paso y rendimiento de ciclo del material ternario de la pila de litio
(2) Prueba de voltamperometría cíclica
La voltamperometría cíclica utiliza una tasa de potencial constante para barrer desde el potencial de inicio, cambiar la dirección del potencial de barrido, barrer de vuelta al potencial de inicio a la misma velocidad, registrar el cambio de corriente del electrodo, obtener la curva i-E, se puede utilizar para juzgar la termodinámica de transferencia de masa y la dinámica de la reacción electroquímica del electrodo, como el mecanismo de reacción del electrodo, la reversibilidad de la reacción del electrodo, la reactividad electroquímica, etc.
Curva voltamperométrica cíclica de los materiales ternarios de las pilas de litio
(3) Prueba de impedancia a nivel de CA
Espectroscopia de Impedancia Electroquímica, el principio básico es analizar una amplitud pequeña y específica del sistema detectado, y analizar la dinámica del proceso del electrodo a través de la relación entre la señal de respuesta correspondiente y la señal perturbadora.
Dado que la señal alterna con valores pequeños básicamente no interfiere con el estado del sistema detectado, el método de impedancia de CA es utilizado por muchos investigadores para detectar con precisión la conexión entre los parámetros dinámicos del proceso del electrodo y el estado del electrodo.
En comparación con otras pruebas voltamperométricas cíclicas, el método de prueba de impedancia de CA adopta exclusivamente el método de análisis del espectro de impedancia del electrodo y el circuito equivalente, y es más fácil obtener diversos parámetros entre la interfaz del electrodo y la dinámica del proceso del electrodo, como la resistencia de transmisión de la interfaz de carga y el coeficiente de difusión de los iones de litio.
El espectro de impedancia de CA de los materiales ternarios de las pilas de litio
Suerte
Hola, soy Lucky, graduado de una universidad muy conocida en China, ahora se dedica principalmente a la edición de artículos sobre las baterías de litio de la motocicleta, y la estación de intercambio de baterías, estoy comprometido a ofrecer servicios y soluciones sobre la estación de intercambio de baterías para diversas industrias.
Puntos clave del ensayo ternario de materiales para baterías de litio
El rendimiento del material determina su uso, así como las prestaciones y la calidad del producto. Para el desarrollo de tecnología de baterías de litiola investigación de materiales no puede separarse de la prueba de materiales. ¿Qué elementos y puntos de prueba se necesitan para los materiales de las pilas de litio ternarias? Echemos un vistazo juntos.
La batería de iones de litio se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Gracias a su alta densidad energética, su buen rendimiento multiplicador y su rendimiento cíclico, se ha convertido en la principal fuente de energía de los vehículos eléctricos, ocupando un lugar muy importante en las nuevas energías, y planteando también una nueva vía de desarrollo para los problemas energéticos y medioambientales mundiales.
Óxido de níquel, cobalto y manganeso batería ternaria de litio (LiNixCoyMnzO2) es uno de los materiales catódicos más avanzados del mundo. materiales catódicos con la mayor densidad energética que se está desarrollando, con importantes ventajas de rendimiento, y es una de las direcciones de desarrollo más importantes de los materiales para cátodos de baterías de potencia de vehículos en el futuro.
¿Cuál es el material de la pila ternaria de litio?
La batería de litio ternaria suele referirse al óxido de litio níquel cobalto manganeso (LiNixCoyMnzO2) o al aluminato de litio níquel cobalto como material catódico, material catódico ternario de níquel cobalto manganeso combinado con las características de LiNiO2, LiCoO2, LiMn2O4.
En comparación con el óxido de cobalto de litio, óxido de manganeso de litio, fosfato de hierro de litio y óxido de manganeso de níquel de litio y otros materiales tienen las ventajas de alta densidad de energía, buena estabilidad de ciclo, bajo costo y así sucesivamente, en la actualidad ha surgido en la aplicación de la batería de potencia de vehículos de nueva energía, se considera que es uno de los materiales de cátodo más prometedores en el futuro.
Proyecto de ensayo de materiales para pilas de litio ternarias
El rendimiento del material determina su uso, y también determina el rendimiento y la calidad del producto. La investigación de materiales no puede separarse del ensayo de materiales. Qué elementos de ensayo e instrumentos de ensayo se necesitan para el litio ternario. materiales para baterías?
Representación formal
Análisis estructural
Análisis de la complejidad
Propiedad física
Propiedades electroquímicas
Método de ensayo específico de los materiales
Representación formal
(1) Microscopía electrónica de barrido (SEM)
El microscopio electrónico de barrido (SEM), como microscopio electrónico imable de uso común, se utiliza habitualmente para estudiar la microorganización, la morfología y la composición de los materiales. Su funcionamiento se basa en la interacción entre los electrones y la materia que se examina.
Haz de electrones de alta energía bombardeo superficie de la muestra de material, la superficie de la muestra producirá electrones de retrodispersión, electrones secundarios, electrónica, fluorescencia visible, rayos X y rayos X continua, electrones de transmisión y en el visible, ultravioleta, infrarrojo área de luz de la radiación electromagnética, etc, a través de estas señales, puede obtener la organización microscópica, morfología, composición química, estructura cristalina y el campo eléctrico interno o información de campo magnético.
El microscopio electrónico de barrido envía estas señales detectadas al tubo de visualización, que muestra las imágenes SEM en la pantalla. El SEM combinado con un espectrómetro de rayos X (EDS) también puede analizar la composición química de la muestra.
(2) Microscopía electrónica de transmisión (TEM)
El microscopio electrónico de transmisión (TEM) es un tipo de haz de electrones como fuente de luz, que proyecta el haz de electrones acelerados y agregados sobre una muestra muy fina (normalmente fabricada con microer ultrafino). Los electrones incidentes chocan con los átomos del material de la muestra y cambian de dirección, dando lugar a la dispersión angular tridimensional.
El tamaño del ángulo de dispersión está correlacionado con la densidad y el grosor de la muestra, por lo que pueden formarse imágenes con diferentes luces y sombras. Las imágenes se mostrarán en los dispositivos de formación de imágenes (como la pantalla fluorescente, la película y los componentes fotosensibles de acoplamiento) después de la amplificación y el enfoque. A saber, las imágenes TEM. La TEM se utiliza para analizar el tamaño y la distribución general de las partículas de la muestra.
Análisis estructural
(1) Análisis por difracción de rayos X
La difracción de rayos X (DRX) se utiliza habitualmente para analizar cualitativa o cuantitativamente la estructura cristalina, los parámetros de la célula cristalina, el contenido de fase y la tensión interna de los materiales. Se trata de bombardear el metal paladio con un haz de electrones de alta energía para producir rayos X o porque tiene rayos X característicos en longitudes de onda específicas correspondientes a los elementos del paladio.
Posteriormente, se utilizan rayos X característicos para iluminar muestras de cierto grosor desde diferentes ángulos, y se generan rayos de diferentes longitudes de onda mediante el proceso de difracción, que se recogen y visualizan en el colector. Finalmente, los datos analizados permiten obtener algunas características de las muestras. Es un método muy utilizado para determinar la estructura cristalina.
(2) Análisis por espectroscopia infrarroja
La espectroscopia infrarroja (FT-IR) puede reflejar el proceso físico y las características de la estructura molecular. El espectro de absorción de infrarrojos es que el pico de absorción se refleja principalmente por la forma de vibración de cada molécula y cada grupo.
Desde la perspectiva de la espectroscopia óptica, la correspondencia uno a uno entre el espectro infrarrojo y la estructura permite analizar y resumir las reglas de absorción características de diversos grupos mediante la acumulación de un gran número de datos de espectros infrarrojos de compuestos, con el fin de inferir la estructura de objetos desconocidos con la ayuda del espectro infrarrojo.
La espectroscopia infrarroja (FT-IR) tiene una gama muy amplia, con un análisis cualitativo de los grupos funcionales en la superficie del material, y muchos materiales se caracterizan por espectroscopia infrarroja.
Análisis de la composición
(1) Espectro de energía de fotoelectrones de rayos X
El principio de funcionamiento de la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) es que, bajo la irradiación de la muestra a analizar y de rayos X, los electrones internos o electrones de valencia de los átomos o moléculas de la muestra se excitan y emiten, y los electrones excitados se denominan fotoelectrones.
Tras medir la energía del fotoelectrón, se obtiene el espectro de energía del fotoelectrón y se obtiene la información atómica superficial de la muestra. El método de detección no sólo puede proporcionar información sobre la estructura superficial de las moléculas químicas y los estados de valencia de los átomos, sino también sobre la composición, el contenido, los estados de valencia química y los enlaces químicos de los elementos en la superficie de los materiales.
(2) Espectro de dispersión de energía de rayos X (EDS)
El espectrómetro de dispersión de energía de rayos X (EDS) se utiliza para analizar el tipo y el contenido de los elementos microcomponentes del material, con el uso de la microscopía electrónica de barrido y la microscopía electrónica de transmisión.
En la cámara de vacío, la superficie de la muestra se bombardea con haces de electrones para estimular al material a emitir rayos X característicos. Según la longitud de onda de los rayos X característicos, se analizan cualitativa y semicuantitativamente los elementos materiales superiores al Be en la tabla periódica.
(3) Espectro de emisión de plasma acoplado inductivamente (ICP)
El espectro de emisión de plasma acoplado inductivamente es un método para determinar la composición y el contenido de elementos en una muestra basándose en la longitud de onda y la intensidad del espectro característico emitido por los átomos o iones gaseosos de la materia que se va a analizar.
Cuando el electrón de valencia del átomo es bombardeado por la energía externa, el estado excitado, y luego vuelve al estado de energía más bajo o al estado básico, la energía de excitación se libera en forma de radiación para producir la línea espectral.
La longitud de onda de cada línea espectral emitida depende de la diferencia entre los dos niveles de energía antes y después de la transición. Los átomos de determinados elementos pueden producir una serie de líneas espectrales características de diferentes longitudes de onda, que se disponen en un orden determinado y mantienen una determinada relación de intensidad. Las muestras se analizaron cualitativamente según la longitud de onda espectral y cuantitativamente por la intensidad de la luz emitida.
Relación entre la intensidad de la línea espectral y la concentración:
I es la intensidad de la línea característica de emisión; C es la concentración del elemento medido; a es una constante, relacionada con la composición de la muestra, la morfología y las condiciones de determinación; b es el coeficiente de autoabsorción, en la mayoría de los casos en la fuente de luz ICP b 1.
Propiedades físicas
(1) Análisis térmico sincrónico
El análisis térmico ponderal diferencial (TG-DSC) también se denomina análisis térmico sincrónico, es el análisis térmico ponderal y la calorimetría diferencial de barrido.
En la misma prueba utilizando la misma muestra se puede sincronizar el cambio de masa y la información relacionada con la absorción de calor, se puede utilizar para estudiar la relación de peso del material, la temperatura de pérdida de peso, el residuo de descomposición, la transición vítrea, la transición de fase, la temperatura de reacción y la entalpía térmica, determinar la pureza de la sustancia, estudiar la compatibilidad de cada componente de la mezcla, etc.
(2) Análisis de partículas
El análisis de partículas es un método analítico utilizado para medir el tamaño de las partículas. El analizador láser de tamaño de partículas suele utilizarse para pruebas y análisis. Su principio de funcionamiento es medir el espectro de dispersión del grupo de partículas del láser analizando el tamaño y la distribución del tamaño de las partículas.
En el caso de la irradiación con rayo láser, el diámetro de las partículas medidas es inversamente proporcional al ángulo de la luz dispersa, y la intensidad de la luz dispersa disminuye regularmente con el aumento del ángulo de la luz dispersa. Después de que el láser emitido por el láser sea amplificado, filtrado y convergido al área de muestra del grupo de partículas, el grupo de partículas de diferentes tamaños producirá el espectro de dispersión bajo la irradiación del láser.
La distribución espacial y la intensidad del espectro de dispersión están relacionadas con la distribución y el tamaño del grupo de partículas medido. Después de que el espectro de dispersión es recibido por el conjunto de fotodetectores, se convierte en una señal eléctrica, y se envía a la computadora después de la amplificación y la conversión A / D para el procesamiento de datos, es decir, se obtienen los parámetros de información tales como la distribución y el tamaño de las partículas a medir.
(3) Superficie específica y tamaño de los poros (BET)
La prueba de superficie específica BET se utiliza principalmente para comprobar la superficie específica del material. El principio es que, a una determinada temperatura de ensayo, la cantidad de gas adsorbido por la muestra sólida es proporcional a la masa de la muestra sólida, y guarda una estrecha relación con la presión del gas y los tipos de sólido y gas.
En el caso de cierto tipo de gas, presión de gas y temperatura, la cantidad de gas de adsorción en la muestra sólida depende de la distribución de los poros internos y externos del material de la muestra, por lo que determinar la isoterma de adsorción de la muestra a una temperatura determinada:
n=f (P)T
En fórmula: n--La cantidad de gas absorbido por la muestra;
P: presión del gas;
T--test de temperatura.
De acuerdo con la fórmula, se puede obtener la superficie específica del material, para comprender mejor la información sobre la distribución de los poros internos y externos del material.
(4) Conductividad
La conductividad del material de la batería de litio hierro fosfato suele determinarse por el método de las cuatro sondas. El método específico es el siguiente: el material a medir se hace en láminas cilíndricas (φ 10 mm, h 2mm) bajo una cierta presión, y luego se sinteriza a 800 grados bajo protección de atmósfera inerte durante 8 h.
Hay que asegurarse de que no se pegue polvo al entrar en contacto con la sonda y de que no se rompa al moverse. La conductividad eléctrica se calcula mediante la siguiente fórmula:
σ=4L/πRd^2
En fórmula: L--El espesor de la muestra;
d--Es el diámetro de la muestra;
R--Es la resistencia eléctrica de la muestra.
Las propiedades electroquímicas
(1) Rendimiento de carga y descarga a corriente constante
Constante corriente de carga La prueba de carga y descarga es el método más importante y directo para detectar el rendimiento electroquímico de los materiales. La prueba de carga y descarga con corriente constante se utiliza habitualmente para analizar la capacidad específica de carga-descarga y el rendimiento cíclico de los materiales de electrodo a diferentes velocidades. La capacidad específica del material de electrodo se calcula de la siguiente manera:
Capacidad teórica de peso específico: C0= 26,8*1000 / M（mAh/g）
Capacidad específica de peso real: C =I *T/W（m Ah/g）
En fórmula: M-el peso molecular del material del electrodo;
I--Corriente constante de carga y descarga (mA);
T--Tiempo de carga y descarga (h);
W--La masa del material activo en el material del electrodo (la capa de carbono también se considera activa en presencia de revestimiento de carbono).
(2) Prueba de voltamperometría cíclica
La voltamperometría cíclica utiliza una tasa de potencial constante para barrer desde el potencial de inicio, cambiar la dirección del potencial de barrido, barrer de vuelta al potencial de inicio a la misma velocidad, registrar el cambio de corriente del electrodo, obtener la curva i-E, se puede utilizar para juzgar la termodinámica de transferencia de masa y la dinámica de la reacción electroquímica del electrodo, como el mecanismo de reacción del electrodo, la reversibilidad de la reacción del electrodo, la reactividad electroquímica, etc.
(3) Prueba de impedancia a nivel de CA
Espectroscopia de Impedancia Electroquímica, el principio básico es analizar una amplitud pequeña y específica del sistema detectado, y analizar la dinámica del proceso del electrodo a través de la relación entre la señal de respuesta correspondiente y la señal perturbadora.
Dado que la señal alterna con valores pequeños básicamente no interfiere con el estado del sistema detectado, el método de impedancia de CA es utilizado por muchos investigadores para detectar con precisión la conexión entre los parámetros dinámicos del proceso del electrodo y el estado del electrodo.
En comparación con otras pruebas voltamperométricas cíclicas, el método de prueba de impedancia de CA adopta exclusivamente el método de análisis del espectro de impedancia del electrodo y el circuito equivalente, y es más fácil obtener diversos parámetros entre la interfaz del electrodo y la dinámica del proceso del electrodo, como la resistencia de transmisión de la interfaz de carga y el coeficiente de difusión de los iones de litio.