锂离子电池的构成材主要有哪些?
来源:宝鄂实业
2019-10-18 05:36
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主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1~4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。在正负极中间则是电池电解液和隔膜。
常见锂电池正极材料:钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、三元、富锂相、硅酸铁锂、磷酸锰锂、硫酸氟铁锂。
常见锂电池负极材料:在锂电池四大材料中,负极材料的技术相对最成熟。通常将锂电池负极材料分为两大类:碳材料和非碳材料。其中碳材料又分为石墨和无定形碳,如天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软炭(如焦炭)和一些硬炭等;其他非碳负极材料有氮化物、硅基材料、锡基材料、钛基材料、合金材料等。
常见负极材料特点比较:
案例一:正极材料-SEM测试
案例二:负极材料-SEM测试:
金鉴检测提供锂电池材料极片氩离子抛光法(CP)制样:
氩离子抛光技术是利用氩离子束对样品进行抛光,可以获得表面平滑的样品,而不会对样品造成机械损害。去除损伤层,从而得到高质量样品,用于在SEM,光镜或者扫描探针显微镜上进行成像、EDS、EBSD、CL、EBIC或其它分析。
服务项目:金鉴检测提供锂电池电极材料薄片的氩离子抛光截面制样服务。通过氩离子抛光截面制样可以观察到锂电池正/负电极材料极片的内部结构。
测试目的:观察锂电池极片的真实的内部结构,锂电池电极材料极片的内部结构、极片孔隙度的测量,可以依据孔隙度判断锂电池材料的吸液性,进而判断锂电池材料的循环寿命,这就是解剖锂a电池材料极片截面研究内部结构和孔隙度的观察意义所在。
制样方法的探讨:目前,这种锂电池材料极片解剖截面的制样方式,最有效的手段就是通过氩离子截面抛光制样,利用包埋的手法进行金相研磨抛光很难制备出理想的效果,一般锂电池材料极片厚度在200微米,由于FIB适合制备小面积样品,想通过FIB切割制样也不科学,而且耗费成本相当高,还达不到大区域的观察效果。
案例一:
某石墨生产厂家委托金鉴检测对其石墨极片数款进行氩离子抛光截面制样,通过氩离子抛光截面制样可以观察电极材料涂片的内部结构。
测试目的:观察锂电池极片的真实的内部结构,锂电池电极材料极片的内部结构、极片孔隙度的测量,可以依据孔隙度判断锂电池材料的吸液性,进而判断锂电池材料的循环寿命,这就是解剖锂电池材料极片截面研究内部结构和孔隙度的观察意义所在。
对送检材料截面抛光前后效果对比:
抛光前:由于是用剪刀剪出来的锂电池材料极片,所以截面上损伤层太大,根本无法看清锂电池材料真实的内部结构。
抛光后:锂电池材料极片经过氩离子抛光后,截面上损伤层被去除,锂电池材料真实的内部结构能看的清清楚楚,孔隙看的一清二楚,进而可以测试出样品的孔隙度,进行吸液性和寿命分析。
案例二:
扫描电镜下磷酸铁锂表面形貌:
涂附磷酸铁锂的锂电池材料极片经氩离子抛光切割后的SEM效果图:
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池,已成为高新技术发展的重点之一。新能源汽车高速发展,锂电池材料将充分受益。锂电池性能优越,用途广泛,前景广阔。锂电池能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保。中国新能源汽车在“十三五”期间将快速发展,届时将带动锂电池材料快速增长。
金鉴检测可提供锂电池电极材料SEM测试,粒径测量,锂电池电池材料涂片氩离子抛光制样,为锂电池电极材料行业提供好的研发测试平台,促进锂电池产业更好发展,响应国家支持新能源的号召。
锂离子电池具有以下特点:高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点,锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。
锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1~4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。在正负极中间则是电池电解液和隔膜。