Pontos-chave do ensaio do material da bateria ternária de lítio
O desempenho do material determina a utilização do material, bem como o desempenho e a qualidade do produto. Para o desenvolvimento de tecnologia de baterias de lítioA investigação de materiais não pode ser separada do ensaio de materiais. Que itens e pontos de teste são necessários para materiais de bateria de lítio ternária? Vamos dar uma olhadela em conjunto.
A bateria de iões de lítio desenvolveu-se rapidamente nos últimos anos. Com a sua elevada densidade energética, bom desempenho do multiplicador e desempenho do ciclo, tornou-se a principal fonte de energia dos veículos eléctricos, ocupando um lugar muito importante nas novas energias, e também apresentou uma nova via de desenvolvimento para os problemas energéticos e ambientais globais.
Índice
Óxido de níquel-cobalto-manganês pilha de lítio ternária (LiNixCoyMnzO2) é um dos materiais de cátodo materiais catódicos com a maior densidade energética em desenvolvimento, com vantagens significativas em termos de desempenho, e é uma das direcções de desenvolvimento mais importantes dos materiais do cátodo das baterias de veículos no futuro.
Qual é o material da pilha de lítio ternária?
A bateria de lítio ternária refere-se normalmente ao óxido de lítio-níquel-cobalto-manganês (LiNixCoyMnzO2) ou ao aluminato de lítio-níquel-cobalto como material do cátodo, material do cátodo ternário de níquel-cobalto-manganês combinado com as características do LiNiO2, LiCoO2, LiMn2O4.
Em comparação com o óxido de lítio-cobalto, o óxido de lítio-manganês, o fosfato de ferro-lítio e o óxido de lítio-níquel-manganês e outros materiais têm as vantagens de uma elevada densidade energética, boa estabilidade do ciclo, baixo custo, etc., tendo atualmente surgido na aplicação de novas baterias de veículos de energia, é considerado um dos materiais catódicos mais promissores no futuro.
Projeto de ensaio de materiais para baterias ternárias de lítio
O desempenho do material determina a utilização do material, bem como o desempenho e a qualidade do produto. A investigação de materiais não pode ser separada do ensaio de materiais. Que itens de teste e instrumentos de teste são necessários para o lítio ternário materiais para pilhas?
Representação formal
Microscopia eletrónica de varrimento (SEM)
Microscopia eletrónica de transmissão (TEM)
Análise estrutural
Análise de difração de raios X (XRD)
Análise por espetroscopia de infravermelhos (FT-IR)
Análise da complexidade
Espectro de energia de fotoelectrões de raios X (XPS)
Espectro de dispersão de energia de raios X (EDS)
Espectros de emissão com plasma indutivamente acoplado (ICP)
Propriedade física
Análise térmica diferencial de peso (TG-DSC)
Distribuição de granularidade
Área de superfície específica e dimensão dos poros (BET)
A condutividade
Propriedades electroquímicas
Desempenho de carga e descarga de corrente constante
Ensaio cíclico (CV)
Ensaio de impedância AC (EIS)
Método de ensaio específico dos materiais
Representação formal
(1) Microscopia eletrónica de varrimento (SEM)
O microscópio eletrónico de varrimento (MEV) é um microscópio eletrónico imitável comummente utilizado para estudar a microorganização, a morfologia e a composição dos materiais. O seu funcionamento baseia-se na interação entre os electrões e a matéria em estudo.
A superfície da amostra de material de bombardeamento de feixe de electrões de alta energia, a superfície da amostra produzirá electrões de retrodifusão, electrões secundários, fluorescência eletrónica, visível, raios-X e raios-X contínuos, electrões de transmissão e na área de luz visível, ultravioleta, infravermelha de radiação electromagnética, etc., através destes sinais, pode obter a organização microscópica, morfologia, composição química, estrutura cristalina e campo elétrico interno ou informação de campo magnético.
O microscópio eletrónico de varrimento envia estes sinais detectados para o tubo de visualização, que apresenta as imagens SEM no ecrã. O MEV combinado com um espetrómetro de raios X (EDS) também pode analisar a composição química da amostra.
Diagrama SEM do material ternário da bateria de lítio
(2) Microscopia eletrónica de transmissão (TEM)
O microscópio eletrónico de transmissão (TEM) é uma espécie de feixe de electrões como fonte de luz, que projecta o feixe de electrões acelerado e agregado sobre uma amostra muito fina (geralmente feita com microfibras ultrafinas). Os electrões incidentes colidem com os átomos do material da amostra e mudam de direção, resultando numa dispersão angular tridimensional.
O tamanho do ângulo de dispersão está correlacionado com a densidade e a espessura da amostra, pelo que podem ser formadas imagens com diferentes luzes e sombras. As imagens serão apresentadas nos dispositivos de imagem (tais como ecrã fluorescente, filme e componentes de acoplamento fotossensíveis) após amplificação e focagem. Nomeadamente, as imagens TEM. O TEM é utilizado para analisar o tamanho e a distribuição geral das partículas na amostra.
Diagrama de microscópio eletrónico de transmissão do material ternário da bateria de lítio
Análise estrutural
(1) Análise de difração de raios X
A difração de raios X (DRX) é normalmente utilizada para analisar qualitativa ou quantitativamente a estrutura cristalina, os parâmetros das células cristalinas, o conteúdo de fases e a tensão interna dos materiais. A ideia é bombardear o metal paládio com um feixe de electrões de alta energia para produzir raios X ou porque tem raios X característicos em comprimentos de onda específicos correspondentes aos elementos no paládio.
Posteriormente, os raios X característicos são utilizados para iluminar amostras de uma determinada espessura a partir de diferentes ângulos, sendo gerados raios de diferentes comprimentos de onda através do processo de difração, que são recolhidos e apresentados no coletor. Finalmente, os dados analisados permitem obter algumas características das amostras. É um método comum utilizado para determinar a estrutura cristalina.
Mapa de análise de difração de raios X de materiais ternários de baterias de lítio
(2) Análise por espetroscopia de infravermelhos
A espetroscopia de infravermelhos (FT-IR) pode refletir o processo físico e as características da estrutura molecular. O espetro de absorção de infravermelhos é que o pico de absorção é refletido principalmente pela forma de vibração de cada molécula e de cada grupo.
Do ponto de vista da espetroscopia ótica, a correspondência de um para um entre o espetro infravermelho e a estrutura pode analisar e resumir as regras de absorção características de vários grupos, acumulando um grande número de dados de espetro infravermelho de compostos, de modo a inferir a estrutura de objectos desconhecidos com a ajuda do espetro infravermelho.
A espetroscopia de infravermelhos (FT-IR) tem uma gama muito ampla, com uma análise qualitativa dos grupos funcionais na superfície do material, e muitos materiais são caracterizados por espetroscopia de infravermelhos.
Diagrama do espetro infravermelho de materiais ternários para baterias de lítio
Análise da composição
(1) Espectro de energia de fotoelectrões de raios X
O princípio de funcionamento da espetroscopia de fotoelectrões de raios X (XPS) é o seguinte: sob a irradiação da amostra a testar e dos raios X, os electrões internos ou os electrões de valência dos átomos ou moléculas da amostra são excitados e emitidos, sendo os electrões excitados designados por fotoelectrões.
Depois de medir a energia do fotoeletrão, obtém-se o espetro de energia do fotoeletrão e obtém-se a informação atómica da superfície da amostra. O método de deteção pode não só fornecer informações sobre a estrutura da superfície das moléculas químicas e os estados de valência dos átomos, mas também fornecer informações sobre a composição, conteúdo, estados de valência química e ligações químicas de elementos na superfície dos materiais.
Espectro de energia de fotoelectrões de raios X de material ternário de baterias de lítio
(2) Espectro de dispersão de energia de raios X (EDS)
O espetrómetro de dispersão de energia de raios X (EDS) é utilizado para analisar o tipo e o conteúdo dos elementos microcomponentes do material, com recurso à microscopia eletrónica de varrimento e à microscopia eletrónica de transmissão.
Na câmara de vácuo, a superfície da amostra é bombardeada com feixes de electrões para estimular o material a emitir raios X característicos. De acordo com o comprimento de onda dos raios X característicos, os elementos materiais acima de Be na tabela periódica são analisados qualitativa e semi-quantitativamente.
O mapa EDS dos materiais da bateria de lítio ternária
(3) Espectro de emissão de plasma com acoplamento indutivo (ICP)
O espetro de emissão de plasma indutivamente acoplado é um método para determinar a composição e o teor de elementos numa amostra com base no comprimento de onda e na intensidade do espetro caraterístico emitido pelos átomos gasosos ou iões na matéria a testar.
Quando o eletrão de valência no átomo é bombardeado pela energia externa, o estado excitado, e depois regressa ao estado de menor energia ou ao estado fundamental, a energia de excitação é libertada sob a forma de radiação para produzir a linha espetral.
O comprimento de onda de cada linha espetral emitida depende da diferença entre os dois níveis de energia antes e depois da transição. Os átomos de elementos específicos podem produzir uma série de linhas espectrais características de diferentes comprimentos de onda, que estão dispostas numa determinada ordem e mantêm uma determinada relação de intensidade. As amostras foram analisadas qualitativamente de acordo com o comprimento de onda espetral e quantitativamente pela intensidade da luz emitida.
Relação entre a intensidade da linha espetral e a concentração:
I é a intensidade da linha caraterística de emissão; C é a concentração do elemento medido; a é uma constante, relacionada com a composição da amostra, a morfologia e as condições de determinação; b é o coeficiente de auto-absorção, na maioria dos casos na fonte de luz ICP b 1.
Propriedades físicas
(1) Análise térmica síncrona
A análise térmica diferencial de peso térmico (TG-DSC) é também designada por análise térmica síncrona, é a análise térmica de peso e a calorimetria diferencial de varrimento.
No mesmo teste, utilizando a mesma amostra, é possível sincronizar a informação relativa à alteração de massa e à absorção de calor, podendo ser utilizada para estudar a relação de peso do material, a temperatura de perda de peso, o resíduo de decomposição, a transição vítrea, a transição de fase, a temperatura de reação e a entalpia térmica, determinar a pureza da substância, estudar a compatibilidade de cada componente da mistura, etc.
O gráfico TG-DSC do material ternário da bateria de lítio
(2) Análise de partículas
A análise de partículas é um método analítico utilizado para medir o tamanho das partículas. O analisador de tamanho de partículas a laser é normalmente utilizado para testes e análises. O seu princípio de funcionamento consiste em medir o espetro de dispersão do grupo de partículas do laser, analisando o tamanho e a distribuição do tamanho das partículas.
No caso da irradiação do feixe laser, o diâmetro das partículas medidas é inversamente proporcional ao ângulo da luz dispersa, e a intensidade da luz dispersa diminui regularmente com o aumento do ângulo da luz dispersa. Depois de o laser emitido pelo laser ser amplificado, filtrado e convergido para a área de amostra do grupo de partículas, o grupo de partículas de diferentes tamanhos produzirá o espetro de dispersão sob a irradiação laser do laser.
A distribuição espacial e a intensidade do espetro de dispersão estão relacionadas com a distribuição e o tamanho do grupo de partículas medido. Depois de o espetro de dispersão ser recebido pelo conjunto de fotodetectores, é convertido num sinal elétrico e enviado para o computador após amplificação e conversão A/D para processamento de dados, ou seja, são obtidos os parâmetros de informação como a distribuição e a dimensão das partículas a medir.
Gráfico da distribuição do tamanho das partículas
(3) Superfície específica e dimensão dos poros (BET)
O ensaio de superfície específica BET é utilizado principalmente para testar a área de superfície específica do material. O princípio é que, a uma determinada temperatura de ensaio, a quantidade de gás adsorvida pela amostra sólida é proporcional à massa da amostra sólida, e tem uma relação estreita com a pressão do gás e os tipos de sólido e gás.
No caso de um determinado tipo de gás, pressão e temperatura do gás, a quantidade de gás de adsorção na amostra sólida depende da distribuição dos poros internos e externos do material da amostra, pelo que se determina a isotérmica de adsorção da amostra a uma determinada temperatura:
n=f (P)T
Na fórmula: n--A quantidade de gás absorvida pela amostra;
P--pressão do gás;
Teste T de temperatura.
De acordo com a fórmula, a área de superfície específica do material pode ser obtida, de modo a compreender melhor a informação sobre a distribuição dos poros internos e externos do material.
Curva de absorção de N2 e distribuição de abertura de material ternário de bateria de lítio
(4) Condutividade
A condutividade do material da bateria de fosfato de ferro e lítio é geralmente determinada pelo método de quatro sondas. O método específico é o seguinte: o material a ser medido é feito em folhas cilíndricas (φ 10 mm, h 2mm) sob uma certa pressão, e depois sinterizado a 800 graus sob proteção de atmosfera inerte durante 8 h.
É necessário garantir que nenhum pó é colado quando a sonda entra em contacto e que não se parte durante o movimento. A condutividade eléctrica é calculada pela seguinte fórmula:
σ=4L/πRd^2
Na fórmula: L--A espessura da amostra;
d--É o diâmetro da amostra;
R--É a resistência eléctrica da amostra.
As propriedades electroquímicas
(1) Desempenho de carga e descarga de corrente constante
Constante corrente de carga O ensaio de carga e descarga é o método mais importante e direto para detetar o desempenho eletroquímico dos materiais. O ensaio de carga e descarga de corrente constante é normalmente utilizado para analisar a capacidade específica de carga-descarga e o desempenho cíclico dos materiais dos eléctrodos a diferentes taxas. A capacidade específica do material do elétrodo é calculada da seguinte forma
Capacidade teórica de peso específico: C0= 26,8*1000 / M（mAh/g）
Capacidade real específica do peso: C =I *T/W（m Ah/g）
Na fórmula: M - peso molecular do material do elétrodo;
I--Corrente constante de carga e descarga (mA);
T--Tempo de carga e descarga (h);
W--A massa do material ativo no material do elétrodo (a camada de carbono também é considerada ativa na presença de um revestimento de carbono).
Diagrama do desempenho de carga e descarga de corrente constante de materiais ternários de baterias de lítioRácio de passo e diagrama de desempenho de ciclo de material de bateria de lítio ternária
(2) Ensaio de voltametria cíclica
A voltametria cíclica utiliza uma taxa de potencial constante para varrer a partir do potencial de início, alterar a direção do potencial de varrimento, varrer de volta ao potencial de início à mesma taxa, registar a alteração da corrente do elétrodo, obter a curva i-E, pode ser utilizada para avaliar a termodinâmica da transferência de massa e a dinâmica da reação eletroquímica do elétrodo, como o mecanismo de reação do elétrodo, a reversibilidade da reação do elétrodo, a reatividade eletroquímica, etc.
A curva voltamétrica cíclica de materiais ternários para baterias de lítio
(3) Ensaio de impedância de nível AC
Espectroscopia de impedância eletroquímica, o princípio básico é analisar uma amplitude pequena e específica do sistema detectado, e analisar a dinâmica do processo do elétrodo através da relação entre o sinal de resposta correspondente e o sinal de perturbação.
Uma vez que o sinal alternado com valores pequenos basicamente não interfere com o estado do sistema detectado, o método da impedância AC é utilizado por muitos investigadores para detetar com precisão a ligação entre os parâmetros dinâmicos do processo do elétrodo e o estado do elétrodo.
Em comparação com outros testes voltamétricos cíclicos, o método de teste de impedância AC adopta exclusivamente o método de análise do espetro de impedância do elétrodo e do circuito equivalente, sendo mais fácil obter vários parâmetros entre a interface do elétrodo e a dinâmica do processo do elétrodo, tais como a resistência de transmissão da interface de carga e o coeficiente de difusão dos iões de lítio.
O espetro de impedância AC de materiais ternários de baterias de lítio
Sorte
Olá, eu sou o Lucky, licenciado por uma universidade bem conhecida na China, agora principalmente envolvido na edição de artigos sobre baterias de lítio para motociclos e a estação de troca de baterias, estou empenhado em oferecer serviços e soluções sobre a estação de troca de baterias para várias indústrias.
Pontos-chave do ensaio do material da bateria ternária de lítio
O desempenho do material determina a utilização do material, bem como o desempenho e a qualidade do produto. Para o desenvolvimento de tecnologia de baterias de lítioA investigação de materiais não pode ser separada do ensaio de materiais. Que itens e pontos de teste são necessários para materiais de bateria de lítio ternária? Vamos dar uma olhadela em conjunto.
A bateria de iões de lítio desenvolveu-se rapidamente nos últimos anos. Com a sua elevada densidade energética, bom desempenho do multiplicador e desempenho do ciclo, tornou-se a principal fonte de energia dos veículos eléctricos, ocupando um lugar muito importante nas novas energias, e também apresentou uma nova via de desenvolvimento para os problemas energéticos e ambientais globais.
Óxido de níquel-cobalto-manganês pilha de lítio ternária (LiNixCoyMnzO2) é um dos materiais de cátodo materiais catódicos com a maior densidade energética em desenvolvimento, com vantagens significativas em termos de desempenho, e é uma das direcções de desenvolvimento mais importantes dos materiais do cátodo das baterias de veículos no futuro.
Qual é o material da pilha de lítio ternária?
A bateria de lítio ternária refere-se normalmente ao óxido de lítio-níquel-cobalto-manganês (LiNixCoyMnzO2) ou ao aluminato de lítio-níquel-cobalto como material do cátodo, material do cátodo ternário de níquel-cobalto-manganês combinado com as características do LiNiO2, LiCoO2, LiMn2O4.
Em comparação com o óxido de lítio-cobalto, o óxido de lítio-manganês, o fosfato de ferro-lítio e o óxido de lítio-níquel-manganês e outros materiais têm as vantagens de uma elevada densidade energética, boa estabilidade do ciclo, baixo custo, etc., tendo atualmente surgido na aplicação de novas baterias de veículos de energia, é considerado um dos materiais catódicos mais promissores no futuro.
Projeto de ensaio de materiais para baterias ternárias de lítio
O desempenho do material determina a utilização do material, bem como o desempenho e a qualidade do produto. A investigação de materiais não pode ser separada do ensaio de materiais. Que itens de teste e instrumentos de teste são necessários para o lítio ternário materiais para pilhas?
Representação formal
Análise estrutural
Análise da complexidade
Propriedade física
Propriedades electroquímicas
Método de ensaio específico dos materiais
Representação formal
(1) Microscopia eletrónica de varrimento (SEM)
O microscópio eletrónico de varrimento (MEV) é um microscópio eletrónico imitável comummente utilizado para estudar a microorganização, a morfologia e a composição dos materiais. O seu funcionamento baseia-se na interação entre os electrões e a matéria em estudo.
A superfície da amostra de material de bombardeamento de feixe de electrões de alta energia, a superfície da amostra produzirá electrões de retrodifusão, electrões secundários, fluorescência eletrónica, visível, raios-X e raios-X contínuos, electrões de transmissão e na área de luz visível, ultravioleta, infravermelha de radiação electromagnética, etc., através destes sinais, pode obter a organização microscópica, morfologia, composição química, estrutura cristalina e campo elétrico interno ou informação de campo magnético.
O microscópio eletrónico de varrimento envia estes sinais detectados para o tubo de visualização, que apresenta as imagens SEM no ecrã. O MEV combinado com um espetrómetro de raios X (EDS) também pode analisar a composição química da amostra.
(2) Microscopia eletrónica de transmissão (TEM)
O microscópio eletrónico de transmissão (TEM) é uma espécie de feixe de electrões como fonte de luz, que projecta o feixe de electrões acelerado e agregado sobre uma amostra muito fina (geralmente feita com microfibras ultrafinas). Os electrões incidentes colidem com os átomos do material da amostra e mudam de direção, resultando numa dispersão angular tridimensional.
O tamanho do ângulo de dispersão está correlacionado com a densidade e a espessura da amostra, pelo que podem ser formadas imagens com diferentes luzes e sombras. As imagens serão apresentadas nos dispositivos de imagem (tais como ecrã fluorescente, filme e componentes de acoplamento fotossensíveis) após amplificação e focagem. Nomeadamente, as imagens TEM. O TEM é utilizado para analisar o tamanho e a distribuição geral das partículas na amostra.
Análise estrutural
(1) Análise de difração de raios X
A difração de raios X (DRX) é normalmente utilizada para analisar qualitativa ou quantitativamente a estrutura cristalina, os parâmetros das células cristalinas, o conteúdo de fases e a tensão interna dos materiais. A ideia é bombardear o metal paládio com um feixe de electrões de alta energia para produzir raios X ou porque tem raios X característicos em comprimentos de onda específicos correspondentes aos elementos no paládio.
Posteriormente, os raios X característicos são utilizados para iluminar amostras de uma determinada espessura a partir de diferentes ângulos, sendo gerados raios de diferentes comprimentos de onda através do processo de difração, que são recolhidos e apresentados no coletor. Finalmente, os dados analisados permitem obter algumas características das amostras. É um método comum utilizado para determinar a estrutura cristalina.
(2) Análise por espetroscopia de infravermelhos
A espetroscopia de infravermelhos (FT-IR) pode refletir o processo físico e as características da estrutura molecular. O espetro de absorção de infravermelhos é que o pico de absorção é refletido principalmente pela forma de vibração de cada molécula e de cada grupo.
Do ponto de vista da espetroscopia ótica, a correspondência de um para um entre o espetro infravermelho e a estrutura pode analisar e resumir as regras de absorção características de vários grupos, acumulando um grande número de dados de espetro infravermelho de compostos, de modo a inferir a estrutura de objectos desconhecidos com a ajuda do espetro infravermelho.
A espetroscopia de infravermelhos (FT-IR) tem uma gama muito ampla, com uma análise qualitativa dos grupos funcionais na superfície do material, e muitos materiais são caracterizados por espetroscopia de infravermelhos.
Análise da composição
(1) Espectro de energia de fotoelectrões de raios X
O princípio de funcionamento da espetroscopia de fotoelectrões de raios X (XPS) é o seguinte: sob a irradiação da amostra a testar e dos raios X, os electrões internos ou os electrões de valência dos átomos ou moléculas da amostra são excitados e emitidos, sendo os electrões excitados designados por fotoelectrões.
Depois de medir a energia do fotoeletrão, obtém-se o espetro de energia do fotoeletrão e obtém-se a informação atómica da superfície da amostra. O método de deteção pode não só fornecer informações sobre a estrutura da superfície das moléculas químicas e os estados de valência dos átomos, mas também fornecer informações sobre a composição, conteúdo, estados de valência química e ligações químicas de elementos na superfície dos materiais.
(2) Espectro de dispersão de energia de raios X (EDS)
O espetrómetro de dispersão de energia de raios X (EDS) é utilizado para analisar o tipo e o conteúdo dos elementos microcomponentes do material, com recurso à microscopia eletrónica de varrimento e à microscopia eletrónica de transmissão.
Na câmara de vácuo, a superfície da amostra é bombardeada com feixes de electrões para estimular o material a emitir raios X característicos. De acordo com o comprimento de onda dos raios X característicos, os elementos materiais acima de Be na tabela periódica são analisados qualitativa e semi-quantitativamente.
(3) Espectro de emissão de plasma com acoplamento indutivo (ICP)
O espetro de emissão de plasma indutivamente acoplado é um método para determinar a composição e o teor de elementos numa amostra com base no comprimento de onda e na intensidade do espetro caraterístico emitido pelos átomos gasosos ou iões na matéria a testar.
Quando o eletrão de valência no átomo é bombardeado pela energia externa, o estado excitado, e depois regressa ao estado de menor energia ou ao estado fundamental, a energia de excitação é libertada sob a forma de radiação para produzir a linha espetral.
O comprimento de onda de cada linha espetral emitida depende da diferença entre os dois níveis de energia antes e depois da transição. Os átomos de elementos específicos podem produzir uma série de linhas espectrais características de diferentes comprimentos de onda, que estão dispostas numa determinada ordem e mantêm uma determinada relação de intensidade. As amostras foram analisadas qualitativamente de acordo com o comprimento de onda espetral e quantitativamente pela intensidade da luz emitida.
Relação entre a intensidade da linha espetral e a concentração:
I é a intensidade da linha caraterística de emissão; C é a concentração do elemento medido; a é uma constante, relacionada com a composição da amostra, a morfologia e as condições de determinação; b é o coeficiente de auto-absorção, na maioria dos casos na fonte de luz ICP b 1.
Propriedades físicas
(1) Análise térmica síncrona
A análise térmica diferencial de peso térmico (TG-DSC) é também designada por análise térmica síncrona, é a análise térmica de peso e a calorimetria diferencial de varrimento.
No mesmo teste, utilizando a mesma amostra, é possível sincronizar a informação relativa à alteração de massa e à absorção de calor, podendo ser utilizada para estudar a relação de peso do material, a temperatura de perda de peso, o resíduo de decomposição, a transição vítrea, a transição de fase, a temperatura de reação e a entalpia térmica, determinar a pureza da substância, estudar a compatibilidade de cada componente da mistura, etc.
(2) Análise de partículas
A análise de partículas é um método analítico utilizado para medir o tamanho das partículas. O analisador de tamanho de partículas a laser é normalmente utilizado para testes e análises. O seu princípio de funcionamento consiste em medir o espetro de dispersão do grupo de partículas do laser, analisando o tamanho e a distribuição do tamanho das partículas.
No caso da irradiação do feixe laser, o diâmetro das partículas medidas é inversamente proporcional ao ângulo da luz dispersa, e a intensidade da luz dispersa diminui regularmente com o aumento do ângulo da luz dispersa. Depois de o laser emitido pelo laser ser amplificado, filtrado e convergido para a área de amostra do grupo de partículas, o grupo de partículas de diferentes tamanhos produzirá o espetro de dispersão sob a irradiação laser do laser.
A distribuição espacial e a intensidade do espetro de dispersão estão relacionadas com a distribuição e o tamanho do grupo de partículas medido. Depois de o espetro de dispersão ser recebido pelo conjunto de fotodetectores, é convertido num sinal elétrico e enviado para o computador após amplificação e conversão A/D para processamento de dados, ou seja, são obtidos os parâmetros de informação como a distribuição e a dimensão das partículas a medir.
(3) Superfície específica e dimensão dos poros (BET)
O ensaio de superfície específica BET é utilizado principalmente para testar a área de superfície específica do material. O princípio é que, a uma determinada temperatura de ensaio, a quantidade de gás adsorvida pela amostra sólida é proporcional à massa da amostra sólida, e tem uma relação estreita com a pressão do gás e os tipos de sólido e gás.
No caso de um determinado tipo de gás, pressão e temperatura do gás, a quantidade de gás de adsorção na amostra sólida depende da distribuição dos poros internos e externos do material da amostra, pelo que se determina a isotérmica de adsorção da amostra a uma determinada temperatura:
n=f (P)T
Na fórmula: n--A quantidade de gás absorvida pela amostra;
P--pressão do gás;
Teste T de temperatura.
De acordo com a fórmula, a área de superfície específica do material pode ser obtida, de modo a compreender melhor a informação sobre a distribuição dos poros internos e externos do material.
(4) Condutividade
A condutividade do material da bateria de fosfato de ferro e lítio é geralmente determinada pelo método de quatro sondas. O método específico é o seguinte: o material a ser medido é feito em folhas cilíndricas (φ 10 mm, h 2mm) sob uma certa pressão, e depois sinterizado a 800 graus sob proteção de atmosfera inerte durante 8 h.
É necessário garantir que nenhum pó é colado quando a sonda entra em contacto e que não se parte durante o movimento. A condutividade eléctrica é calculada pela seguinte fórmula:
σ=4L/πRd^2
Na fórmula: L--A espessura da amostra;
d--É o diâmetro da amostra;
R--É a resistência eléctrica da amostra.
As propriedades electroquímicas
(1) Desempenho de carga e descarga de corrente constante
Constante corrente de carga O ensaio de carga e descarga é o método mais importante e direto para detetar o desempenho eletroquímico dos materiais. O ensaio de carga e descarga de corrente constante é normalmente utilizado para analisar a capacidade específica de carga-descarga e o desempenho cíclico dos materiais dos eléctrodos a diferentes taxas. A capacidade específica do material do elétrodo é calculada da seguinte forma
Capacidade teórica de peso específico: C0= 26,8*1000 / M（mAh/g）
Capacidade real específica do peso: C =I *T/W（m Ah/g）
Na fórmula: M - peso molecular do material do elétrodo;
I--Corrente constante de carga e descarga (mA);
T--Tempo de carga e descarga (h);
W--A massa do material ativo no material do elétrodo (a camada de carbono também é considerada ativa na presença de um revestimento de carbono).
(2) Ensaio de voltametria cíclica
A voltametria cíclica utiliza uma taxa de potencial constante para varrer a partir do potencial de início, alterar a direção do potencial de varrimento, varrer de volta ao potencial de início à mesma taxa, registar a alteração da corrente do elétrodo, obter a curva i-E, pode ser utilizada para avaliar a termodinâmica da transferência de massa e a dinâmica da reação eletroquímica do elétrodo, como o mecanismo de reação do elétrodo, a reversibilidade da reação do elétrodo, a reatividade eletroquímica, etc.
(3) Ensaio de impedância de nível AC
Espectroscopia de impedância eletroquímica, o princípio básico é analisar uma amplitude pequena e específica do sistema detectado, e analisar a dinâmica do processo do elétrodo através da relação entre o sinal de resposta correspondente e o sinal de perturbação.
Uma vez que o sinal alternado com valores pequenos basicamente não interfere com o estado do sistema detectado, o método da impedância AC é utilizado por muitos investigadores para detetar com precisão a ligação entre os parâmetros dinâmicos do processo do elétrodo e o estado do elétrodo.
Em comparação com outros testes voltamétricos cíclicos, o método de teste de impedância AC adopta exclusivamente o método de análise do espetro de impedância do elétrodo e do circuito equivalente, sendo mais fácil obter vários parâmetros entre a interface do elétrodo e a dinâmica do processo do elétrodo, tais como a resistência de transmissão da interface de carga e o coeficiente de difusão dos iões de lítio.