Structure des matériaux et analyse de composition
1. Application de la diffraction des rayons X (XRD): analysez la structure cristalline, les paramètres du réseau et le processus de transition de phase des matériaux d'électrodes positifs et négatifs. Cas: Déterminez si la structure en couches de l'oxyde de cobalt au lithium (LCO) s'effondre, ou si le phosphate de fer au lithium (LFP) génère des phases d'impuretés.
2. La microscopie électronique à balayage (SEM) et la microscopie électronique à transmission (TEM) sont utilisées pour observer la morphologie des matériaux (taille des particules, uniformité de morphologie), revêtement de surface et microstructure des interfaces d'électrode. Application améliorée: combinant la spectroscopie à dispersion d'énergie (EDS) pour analyser la distribution des éléments, comme la détection de l'uniformité de dispersion des particules de silicium dans les électrodes négatives en carbone en silicium.
3. Utilisation de la spectroscopie photoélectronique aux rayons X (XPS): pour caractériser l'état chimique de la surface du matériau (comme la composition des produits de décomposition d'électrolyte) et révéler la composition du film SEI (masque facial d'interface électrolyte solide)
Test de performance électrochimique
1. Application de la voltampérométrie cyclique (CV): pour étudier le potentiel redox, la réversibilité et les caractéristiques cinétiques des réactions d'électrode. Scénario typique: Évaluation de la stabilité de la désintercalation du lithium dans le matériau ternaire nickel élevé (NCM811).
2. Application de la spectroscopie électrochimique d'impédance (EIS): Analyser les sources d'interface interne de batteries (impédance d'interface, impédance de transfert de charge, etc.), optimiser les formulations d'électrolytes ou les conceptions d'électrodes.
3. OBJET DE COURS DE COURANT CONTUNÉ CONSTANT: Mesurer les indicateurs de performance de base tels que la capacité, l'efficacité coulombique et la durée de vie du cycle.
Interface et analyse de processus dynamique
1. Combinaison de technologie de caractérisation in situ: XRD in situ, Raman in situ, TEM in situ, etc. Valeur: Observation en temps réel de l'évolution de la structure des matériaux pendant les processus de charge et de décharge, tels que le mécanisme d'expansion du volume des électrodes négatives en silicium.
2. Application de la microscopie à force atomique (AFM): analyser la rugosité de surface et les changements dans les propriétés mécaniques des électrodes et étudier le comportement de croissance des dendrites au lithium.
3. Application de la résonance magnétique nucléaire (RMN): pour détecter le taux de migration et la structure de solvatation des ions lithium dans les électrolytes et pour guider le développement de nouveaux électrolytes.
Évaluation de la stabilité thermique et de la sécurité
1. Application de calorimétrie de balayage différentiel (DSC): Analyser le point de température du matériau Runage thermal et évaluer le risque de réaction thermique entre les matériaux d'électrode positifs (tels que NCM) et l'électrolyte.
2. Application du calorimètre à accélération adiabatique (ARC): simulez le processus thermique des batteries, quantifier le taux de génération de chaleur et la température critique et optimiser la conception de la sécurité des batteries.
Autres mesures clés
Spectroscopie Raman: détection du degré de lithiation et de la composition du film SEI d'électrodes négatives en graphite;
Technologie de spectrométrie de masse: analyser les composants du gaz produits par décomposition électrolytique (comme CO ₂, HF);
Diffraction des neutrons: localisez avec précision la distribution des éléments légers (comme les ions lithium) dans les matériaux.
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