数据准SEM扫描电镜+CP钴酸锂晶界分布特征检测

时间:2024年01月26日 来源:

利用SEM记录循环过程中正极材料的形貌变化可以辅助研究电池的失效机理,通过设计优化电池材料来实现电池的长效循环;锂-硫电池在循环过程中会生成可溶性的硫化物中间产物(Li2Sn,4≤n≤8) ,导致电池容量衰减、穿梭效应、库伦效率降低等问题。

目前,SEM已被应用在锂-空气电池、锂-硫电池等多种电池体系的设计研发中:锂-空气电池易被放电产物( Li2O2 ) 堵塞碳正极的反应活性位点而失效清华大学陈翔等制备了氮化铟功能性隔膜(InN-隔膜) 用于锂-硫电池,利用SEM观察充放电过程中硫化物中间产物的转变过程,证实 InN-隔膜可以促进硫化物的可逆沉积-降解,为电池材料的改性和功能化提供理论依据;锂二次电池中锂负极材料易与电解液发生反应形成“死锂”,导致电池失效。

在新能源电池材料测试领域,SEM扫描电镜技术的应用正在助力行业不断向前发展。我们是一家专业的电池材料检测机构,具有先进的技术实力和不凡的服务品质。我们的仪器多、测试能力强、效率高出结果快、服务好客户满意度高、自营仪器价格合理、专业技术支持助力研发成功以及长期合作信赖可靠等亮点可以为客户提供全方面的电池材料测试服务。 SEM扫描电镜可以帮助客户评估电池材料的导电性能和电子传输机制。数据准SEM扫描电镜+CP钴酸锂晶界分布特征检测

数据准SEM扫描电镜+CP钴酸锂晶界分布特征检测,SEM扫描电镜

正极材料表面CEI膜膜层分析

客户需求

CEI膜作为一种特殊的电解质膜,用于隔离正负极,保护电池免受外部电场的影响。但是,在电池的循环过程中,CEI膜可能会发生变化,如厚度增加或减少、成分不均等,这将直接影响电池的循环性能和使用寿命。

解决方案

为了解决这个问题,团队开发了多种技术,其中一种是使用TOF-SIMS技术,这是基于质谱分析的表征技术,具有超真空环境测试、采集深度低、检测出限低、测试范围广等等优点。可以实现对固体样品的表征,分析CEI膜的成分和厚度,从而发现CEI膜的不完整和过厚/过薄等问题,关键在这一过程中不需要进行物理分离或化学分离。

检测结果

三元正极材料-TOF-SIMS 高质量SEM扫描电镜+CP钴酸锂晶界分布特征检测SEM扫描电镜检测能够提供电池材料中晶粒和晶界的形貌和分布信息。

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锂离子电池负极材料的颗粒性质对LIBs的初次效率、循环性能等有重重要影响,通常会使用SEM扫描电镜观察负极材料的颗粒尺寸、粒径、形貌等特征。目前负极材料主要包括碳负极材料、金属氧化物、合金材料和硅基材料。碳材料是目前常用的负极材料,包括石墨、软碳、硬碳和一些新型碳材料如碳纳米管、富勒烯。

在电池材料的检测方面,我们会使用一系列先进的仪器和设备。其中,X射线衍射仪和扫描电子显微镜是常用的设备之一。这些设备可以提供关于材料晶体结构、形貌、成分分布等详细信息。此外,我们还会使用能量色散光谱仪、光谱红外显微镜等设备来进一步分析材料的化学组成和结构特征。

我们拥有20个自营实验室和丰富的仪器设备资源,能够同时处理大量的测试和失效分析项目。我们的服务特色之一是全国SEM、AFM云现场,这是我们利用先进的仪器和技术提供的一种高效、便捷的远程服务。客户无需亲自到场,只需通过互联网连接,我们的专业技术老师就能为他们提供及时、准确的测试结果和失效分析报告。

SEM 是电池材料形貌表征便捷的表征手段之一,能清楚地反映和记录材料的三维形貌特征,粉末、块状、片状的电极材料均可用SEM进行直接观察,获得不同放大倍数的图像。SEM被用于探索电池循环过程中材料的形貌变化规律,探究材料性能,辅助研究电池的充放电机制,间接获得电池反应速率和循环稳定性等信息,从而优化电池性能。电池是由电极、电解质与隔膜等材料组成,能将化学能转化成电能的装置。

目前,SEM已被应用在锂-空气电池、锂-硫电池等多种电池体系的设计研发中:锂-空气电池易被放电产物(Li,0g)堵塞碳正极的反应活性位点而失效,利用SEM记录循环过程中正极材料的形貌变化可以辅助研究电池的失效机理,通过设计优化电池材料来实现电池的长效循环。

我们以分析测试为主,提供包含材料测试、行业解决方案 、云现场、环境检测、模拟计算、数据分析、试剂耗材、指南针学院等在内的研发服务矩阵。总部位于杭州,已在杭州、上海、北京、广州、济南、长沙、武汉、郑州等十多个地区建立了研发中心,立足中国制造,为全国客户提供先进材料的整体解决方案。我们以专业、高质量的SEM扫描电镜检测技术为您解决电池材料测试的问题。选择我们,您将得到准确、可靠的测试结果,我们期待与您合作。 通过SEM扫描电镜检测,可以观察电池材料中的微观形貌和尺寸分布情况。

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在提升光伏电池的生产工艺和相关研究中,SEM扫描电镜发挥着巨大作用。光伏电池是一种将太阳光能直接转换为电能的光电半导体薄片。目前商业化大规模生产的光伏电池主要以硅电池为主,分为单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池。在光伏电池实际制备过程中,为了进一步提高电池的能量转换效率,通常会在电池表面制作一层特殊的绒面结构,用绒面做成的电池称为“绒面电池”或“无反射”电池。

具体来说,这些太阳能电池表面的绒面结构通过增加照射光在硅片表面的反射次数,提高光的吸收率,不仅可以降低表面的反射率,还能在电池的内部形成光陷阱,从而明显地提高太阳能电池的转换效率,这对于提高现有硅光伏电池的效率和降低成本有重要意义。SEM与生长设备互联应用,可以避免外界杂质、空气、水对生长薄膜的形貌、能谱、发光特征的影响。SEM与测试/工艺设备互联应用,可以通过刻蚀作用,去除表面氧化层/污染层,测量样品本征发光和元素分布的性质。

我们公司作为电池材料检测技术领域的先导者,将SEM扫描电镜检测技术应用于电池材料的研究和开发中,为客户提供高质量、准确的检测服务。我们会继续秉持“客户至上”的服务理念,不断拓展业务领域和提升服务质量。 SEM扫描电镜检测可以帮助您分析电池材料中的化学反应和电化学性能。高质量SEM扫描电镜硅氧负极微区元素分析组成测试ppmppb

通过SEM扫描电镜检测,可以观察电池材料中的微观变形和应力分布情况。数据准SEM扫描电镜+CP钴酸锂晶界分布特征检测

质子交换膜形貌(厚度)观察

客户需求

在电池使用过程中,若出现电压异常、阻抗异常、输出功率大幅降低等问题时,则会使质子交换膜的形貌出现厚度不均匀或涂层剥落等情况,进而引发电池内部化学反应的不稳定,影响电池的性能和寿命,因而对质子交换膜形貌的观察和分析是值得且必须要做的。

解决方案

为了确定问题的根源,我们可以采用质子交换膜形貌(厚度)观察的方法。先用离子束研磨(CP)对极片、粉末和隔膜的截面切割,在原子层面上对样品进行表面剥离,从而获得干净整洁、组织清晰、没有划痕及杂质干扰和应力损伤层的截面样品。后用扫描电子显微镜(SEM)观察质子交换膜的形貌、颗粒尺度、涂层、元素掺杂情况等信息,两种方法结合可以初步判断电池的质量和寿命。

检测结果

形貌:氩离子束切割(CP)+SEM 数据准SEM扫描电镜+CP钴酸锂晶界分布特征检测

科学指南针行业解决方案部门利用完善设备,结合现代分离分析技术,能在多个技术领域解决当下企业在产品研发和生产过程种面临的各种复杂问题。

新能源(整包电池、正负极材料、电解液、隔膜、辅材)等专业相关领域十年以上经验的老师精心指导,分析质量有保证!对常规测试项目数据进行分析处理,综合数据和需求给出结果报告。

也提供其他常规测试服务项目包括:能谱类、电镜类、热分析类、吸附类、波谱类、光谱类、色谱质谱类、电化学类、粒度/颗粒分析类、流变/粘度类、水分测试类、元素分析类、力学性能、电磁学性能测试、物性测试等类目。

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