隨著全球能源需求的增長和環(huán)境保護的需要,以鋰電池和燃料電池為代表的新能源成為近年來學術研究和工業(yè)發(fā)展的熱點領域。其中,電池技術是新能源領域的重要組成部分,被廣泛地應用于電動汽車、儲能系統、3C便攜設備等領域。
? 電池材料表征解決方案
? 氫催化劑分析
? 燃料電池
無論從磷酸鐵鋰(LFP)、三元鎳鈷錳(NCM)、三元鎳鈷鋁(NCA)、鈷酸鋰(LCO)、錳酸鋰(LMO)和鈉離子插層化合物,還是人造石墨、天然石墨、硅碳、硬碳、合金材料、鈦酸鋰,以及多種電解液、導電劑、固態(tài)電解質材料等,歐美克的分析儀器都得到十分普及的采用。
采用國際一流生產標準及質量管理體系,以高品質的制造助力全球用戶。
歐美克自1993年起持續(xù)專注中國顆粒表征領域,全生命周期服務幫助您從容生產。
電極材料顆粒的級配、大顆粒雜質的有無、形貌和孔隙特性、表面電化學特性、電極漿料的分散性能和勻漿涂布性能共同決定了電極片的最終質量呈現,對于確保電池性能的穩(wěn)定和質量一致性,并減少燃爆風險具有重要意義,歐美克系列產品高靈敏度且精準的顆粒粒度測試性能,能對樣品中含量極少的離群大小顆粒進行定量分析;表面電化學特性的Zeta電位表征可以用于電極漿料的配方優(yōu)化和工藝開發(fā);這些物性測試都處于電池質量的核心位置。
以激光粒度儀、納米粒度及電位分析儀和顆粒圖像處理儀提供的粒徑、Zeta電位和粒形結果為依據,可以提升電池品質,提高工藝效率,降低質量風險,從而提升企業(yè)市場競爭力。
在正極材料的顆粒粒度表征中,通常使用D50中值粒徑、代表細顆粒的D10、代表粗顆粒的D90、與材料比表和制漿配方工藝相關的Dmin及代表離群的極少量大顆粒雜質的Dmax等參數來進行質量評價,是優(yōu)化新產品、新工藝的開發(fā)和持續(xù)生產過程質控的核心指標。歐美克Topsizer系列和LS-609系列激光粒度儀表現出的良好的測試結果重現性、級配的準確性、細微差異樣品和低含量組分的分辨能力,能幫助行業(yè)用戶精準把控材料的粒度級配質量,識別質量風險。
除了粒度分布,正極材料制漿配方顆粒的表面Zeta電位也是關系到材料涂布性能和安全性能的重要環(huán)節(jié)。Zeta電位,反映了液相環(huán)境中運動顆粒的滑動平面上的帶電情況,通常其絕對值越高,由相同電荷產生的排斥力越大,顆粒趨向于彼此分離,而接近0的Zeta電位(又稱為等電點)反應了顆粒互相粘連難以均勻分散的潛在不利影響,因此Zeta電位是表征分散體系性能的重要指標。歐美克NS-90Z Plus采用電泳光散射方法,適合測量2nm-100μm范圍內的顆粒Zeta電位及電位分布。電位分布的準確測量對于顆粒的改性,修飾,活化或裝配的表面均一性,制劑的穩(wěn)定性等進行評價,從而提高工藝水平和產品質量,例如我們可以通過減少或避免工藝中的等電點附近的顆粒的產生,從而減少制漿和涂布中可能因其聚集形成的不均一的大顆粒瑕疵。與此同時,我們也可以根據分散材料下游應用環(huán)境的不同,對電荷的正負情況進行控制,使其更好地在體系中混勻和分散,以節(jié)省工藝時間和材料的用量,同時提高漿料的質量一致性,以提高最終產品的性能。
超細石墨和石墨烯是作為電極材料導電劑的常見選擇,如何確定其合適的配方比例及工藝方法,以及預測其下游的勻漿性能,對其進行顆粒Zeta電位的分析是一種有力的手段。在該案例中,通過調節(jié)導電劑pH值測量Zeta電位變化,可以探索材料穩(wěn)定分散的最佳條件。在加工中盡可能避免等電點附件的工藝條件,可以減少工藝的不良。與此同時,通過不同PEI表面改性劑的用量下的Zeta電位測量,可以幫助判斷維持體系分散穩(wěn)定所需要的最小的PEI的量。選取最佳的含量即保障了產品性能,也節(jié)省了改性劑的用量,并減少了額外的改性劑對漿料流變性能及下游工藝中可能存在的不利影響。
顆粒材料的微觀形貌,例如球形度圓度,表面粗糙度等,與顆粒粒徑級配和Zeta電位一起影響著材料的制漿、流動、鋪展和輥壓成膜的性能。此外,材料中難以避免的少量大顆粒的形貌也直接關系著鋰電池安全性。歐美克PIP8.1和PIP9.1圖像顆粒分析儀常備用來進行微觀形貌的觀察和分析,可以選取顆粒圓度、長徑比等參數統計顆粒群體的形貌特征,也可以針對少量的大顆粒進行單顆粒形態(tài)學參數的自動獲取,是電池材料質控的重要輔助分析手段。