Estrutura do material e análise de composição
1. Aplicação da difração de raios X (DRX): Analise a estrutura cristalina, os parâmetros da rede e o processo de transição de fase de materiais de eletrodo positivo e negativo. Caso: determine se a estrutura em camadas do óxido de cobalto de lítio (LCO) colapsa ou se o fosfato de ferro de lítio (LFP) gera fases de impureza.
2. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a microscopia eletrônica de transmissão (TEM) são usadas para observar a morfologia do material (tamanho de partícula, uniformidade da morfologia), revestimento de superfície e microestrutura de interfaces de eletrodo. Aplicação atualizada: Combinando a espectroscopia dispersiva de energia (eds) para analisar a distribuição de elementos, como a detecção da uniformidade de dispersão das partículas de silício em eletrodos negativos de carbono de silício.
3. Uso da espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS): para caracterizar o estado químico da superfície do material (como a composição de produtos de decomposição de eletrólitos) e revelar a composição do filme SEI (máscara facial de interface eletrólito sólida)
Teste de desempenho eletroquímico
1. Aplicação da voltametria cíclica (CV): estudar o potencial redox, reversibilidade e características cinéticas das reações de eletrodos. Cenário típico: Avaliando a estabilidade da deintercalação de lítio em material ternário de níquel alto (NCM811).
2. Aplicação da espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS): Analise as fontes de impedância interna das baterias (impedância de interface, impedância de transferência de carga, etc.), otimize formulações de eletrólitos ou projetos de eletrodos.
3. Objetivo constante de teste de corrente e descarga: medir indicadores de desempenho do núcleo, como capacidade, eficiência coulombic e vida útil do ciclo.
Análise de interface e processo dinâmico
1. Combinação de tecnologia de caracterização in situ: XRD in situ, Raman in situ, TEM in situ, etc. Valor: Observação em tempo real da evolução da estrutura do material durante processos de carga e descarga, como o mecanismo de expansão de volume dos eletrodos negativos de silício.
2. Aplicação da microscopia de força atômica (AFM): Analise a rugosidade da superfície e as alterações nas propriedades mecânicas dos eletrodos e estude o comportamento de crescimento dos dendritos de lítio.
3. Aplicação da ressonância magnética nuclear (RMN): detectar a taxa de migração e a estrutura de solvatação dos íons de lítio em eletrólitos e orientar o desenvolvimento de novos eletrólitos.
Estabilidade térmica e avaliação de segurança
1. Aplicação de calorimetria de varredura diferencial (DSC): Analise o ponto de temperatura do futebol térmico do material e avalie o risco de reação térmica entre materiais positivos de eletrodo (como NCM) e eletrólito.
2. Aplicação do calorímetro de aceleração adiabática (ARC): simule o processo de fuga térmica das baterias, quantifique a taxa de geração de calor e a temperatura crítica e otimize o projeto de segurança da bateria.
Outras medidas -chave
Espectroscopia Raman: Detectando o grau de litiação e composição do filme SEI de eletrodos negativos de grafite;
Tecnologia da espectrometria de massa: analise os componentes de gás produzidos pela decomposição eletrolítica (como CO ₂, HF);
Difração de nêutrons: localize com precisão a distribuição de elementos leves (como íons de lítio) em materiais.
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