- 2025-01-10 17:05:48鋰電池技術
- 鋰電池技術是一種基于鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池技術。它具有高能量密度、長循環壽命、無記憶效應及自放電小等優勢，廣泛應用于便攜式電子設備、電動汽車及儲能系統等領域。鋰電池通過鋰離子在正負極之間的嵌入和脫嵌過程實現充放電，具有高效、環保的特點。隨著技術進步，鋰電池的能量密度不斷提升，成本逐漸降低，正推動新能源汽車及儲能產業的快速發展。
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鋰電池技術問答
- 2023-05-04 14:14:12賦能技術，助鋰制造 | 賽默飛助力鋰電池電解液分析
- 電解液是鋰離子電池四大主要材料之一，是電池中離子傳輸的載體。電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用，其對電池的循環、高低溫和安全性能等有著重要作用，被稱為“電池的血液”。電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、添加劑等原料組成。常見的可用于鋰電池電解液的有機溶劑主要為碳酸酯類溶劑，為了獲得性能較好的鋰離子電池電解液，通常使用含有兩種或兩種以上有機溶劑的混合溶劑，使其能夠取長補短，得到較好的綜合性能。添加劑一般包括阻燃添加劑，成膜添加劑，高/低溫添加劑等等，少量添加就可以改善鋰離子電池相關性能，在鋰離子電池中起著非常關鍵的作用。因此分析電解液的組成不但可以在質控方面進行把控，對于電解液的配方改善也有著積極的作用。電解液在電池運行一段時間后，會產生未知的降解產物，而對于降解產物的分析研究可以幫助我們了解電池運行機理。 賽默飛擁有氣相色譜儀、氣相色譜質譜聯用儀以及高分辨氣相色譜質譜聯用儀的全線產品，無論是對電解液中的溶劑分析，還是未知物分析均可為電解液客戶提供全面的解決方案。 方案1：?GC檢測電解液中有機萃取劑在濕法冶金中，有機膦萃取劑P204是鈷鎳分離工藝中常用的酸性萃取劑。此萃取劑極性強，在水中的溶解度大，且易與金屬離子形成螯合物，因此是鎳電解液中殘留的主要有機物組分。殘留的有機物會不同程度的在電解槽中匯集，從而影響電解過程中的電流效率;并會影響到鎳板表面晶核的形成，產生氣孔，直接影響鎳產品的外觀質量。為了解決上述問題，研究建立鎳電解液中有機膦萃取劑的定性、定量分析方法是十分必要的。目前此類物質的檢測大部分還是采用傳統分析方法——酸堿滴定的方法進行分析。賽默飛通過摸索前處理方法，優化氣相分析條件，探索出一種高效、快速、準確的鎳電解液中有機萃取劑的檢測方法。圖1：25mg/L P204標準溶液色譜圖（點擊查看大圖）滑動查看更多 方案2：?GCMS分析鋰電池電解液中碳酸酯有機溶劑采用賽默飛ISQ7610氣相色譜質譜聯用儀進行定量分析。結果表明，9種常見碳酸酯類化合物的回收率為92.4-105.3%，6次平行測定的RSD值≤4.16%。此法操作簡單，科學準確，靈敏度高，能夠滿足鋰電池電解液組成成分分析要求。（點擊查看大圖）滑動查看更多表1：9種碳酸酯類溶劑相關測試數據（點擊查看大圖） 方案3：?GCMS測定鋰電池電解液中的未知成分利用賽默飛ISQ7610氣質聯用儀系統，也可針對電解液中的一些未知雜質進行分析。我們在分析樣品的時候，我們經常會檢測到除了我們的目標化合物以外的一些雜質信息。這時候我們會采取譜庫檢索的方式去進行這些雜質的定性分析。但是往往會遇到譜庫檢索匹配度很低的情況，這是因為普通的搜庫檢索的方式對于共流出化合物無法全部準確定性，那這時候該怎么辦呢？+沒事，賽默飛軟件來幫您！ 賽默飛軟件擁有獨特的解卷積功能，解卷積功能可對質譜根據離子重合度進行重新分配，得到全新的一張質譜圖。然后再去和譜庫進行匹配。這種方法可以有效的去除基質干擾，大大提高了譜庫檢索的相似度。解卷積流程圖：（點擊查看大圖） 方案4：?高分辨氣質對鋰電池電解液的降解產物研究隨著鋰電池使用時間的延長，電解液會形成多種未知產物。這些產物進一步導致電池老化。這些產物非常復雜，大多數都是商業化譜庫中沒有的化合物。明斯特電化學能源技術研究中心的研究人員在利用賽默飛靜電場軌道阱氣質聯用儀進行電解液分析時，發現了很多之前沒有檢測到的中間體和產物。新的化合物信息大大幫助了他們對電池降解產物的研究。通過高分辨氣質聯用儀自帶的真空鎖功能，可以通過免泄真空進行EI/CI離子源的快速切換進行分析。zuizhong通過PCI譜圖的分析，準確找到了三個化合物的分子離子峰，然后再結合EI電離時得到的特征碎片，進而準確的得到的分子結構。zuizhong得到電解液中未知降解產物為三聚體的碳酸二甲酯、碳酸乙酯、二乙酯。（點擊查看大圖）（點擊查看大圖）（點擊查看大圖）滑動查看更多 結論 未來電解液的主要發展方向主要體現在對新型鋰鹽和新型添加劑的開發上，這對于提高電池的循環、高低溫和安全性能以及成本控制上有著重要的意義。賽默飛在電解液有著包括氣相色譜&氣相色譜質譜聯用儀，以及離子色譜和元素分析的整體解決方案，這些方案無論從質控還是研發上都可幫助客戶從容應對。
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- 2023-05-23 16:26:29邀請函 | 珀金埃爾默鋰電池行業檢測技術系列研討會 常州站&新鄉站
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- 2023-07-25 14:27:53ALD在鋰電池方面的應用
- 鋰離子電池在充放電過程中，鋰離子在正負極之間穿梭。在充電過程中，鋰離子從正極脫出經過電解液和隔膜到達負極發生反應。在放電過程中鋰離子從負極返回正極嵌入正極材料。在循環過程中，正極材料面臨許多的問題如自身體積的變化，晶體結構的改變，界面結構的退化等導致的容量衰減。同樣的，負極材料也面臨著體積膨脹，枝晶的生長導致的負極材料的粉碎溶解、從集流體表面剝離脫離、電接觸變差，短路等一系列問題，這些問題導致材料的容量和循環性能嚴重下降，甚至電池的起火爆炸。 原子層沉積（ALD）薄膜沉積可以合成具有原子級精度的材料，基于自限的膜納米級的控制，可以實現多組分膜的化學成分控制、大面積的薄膜/工藝的可重復性，具備低溫處理以及原位實時監控等技術特征。該技術在鋰離子電池，太陽能電池，燃料電池以及超級電容器中都具有廣泛的應用。 ALD已經被公認是一種非常有前途的工具可以用來解決鋰離子電池以及其他電能儲存設備所面臨的問題。ALD在鋰離子電池中的應用主要分為兩個方面：(1)高性能電池電極，隔膜，集流體材料等的制備；(2)表面修飾。其應用主要總結在下圖：1、ALD在電極材料及電解質制備中的應用a、ALD 用于負極材料的制備采用ALD技術制備的負極材料主要集中在過渡金屬氧化物(TMOs), 如RuO2, SnO2, TiO2和ZnO. 其能量密度比傳統的石墨電極高。同時，為了解決TMOs負極材料所面臨的挑戰，如SnO2在循環過程中較大的體積變化，TiO2低的電子跟離子電導率，由超高電導率的碳基材料如石墨烯，碳納米管以及Mxenes與TOMs組成的復合負極材料可以很好的融合兩者的優勢。如：ALD制備的TiO2/CNF-CFP(carbon fiber paper)負極，具有高可逆容量（272 mAh g?1 at 0.1 A g?1），超高倍率性能(133 mAh g?1 at 40 A g?1) 以及超長循環穩定性（≈ 93%容量保持率在10000 圈 at 20 A g?1）。b、用于正極材料的制備通過ALD技術制備的正極材料有非鋰化正極如V2O5, FePO4; 鋰化正極如LiFePO4, LiCoO2以LixMn2O4。如TiO2/V2O5/@CNT paper正極在100 mA g-1的電流密度下的放電比容量為400 mAh g-1，達到了理論放電比容量。 同時，正極材料V2O5的溶解問題可以通過TiO2層得到，同時不損失容量跟倍率性能。c、SSEs固態電解質的制備歸功于其安全性及循環穩定性，全固態鋰離子電池近來成為了研究的熱點。ALD可以解決全固態鋰離子電池所面臨的兩大關鍵性挑戰：a.高界面阻抗，b.低離子電導率。 最近采用ALD制備的固態電解質有LiPON, Li7La3Zr2O12, LixAlySizO, LixTayOz, LixAlyS and Li2O-SiO2.這些含鋰SSEs提供了一個關鍵的技術平臺來制備高能量密度，長壽命以及安全的可充放電池。如下圖所示，ALD制備的LLZO為制備3D全固態鋰離子微電池提供了一條技術路線。2、ALD在電池電極，隔膜，集流體等表面修飾領域的應用a、ALD對負極表面修飾的應用在負極材料中，ALD表面/界面修飾技術主要為了解決從SEI膜引發的系列問題。在循環過程中，SEI膜的大量形成以及體積變化會引起電極的破壞，從而引發新的暴露面導致容量的衰減。如在石墨負極表面沉積Al2O3可以在電池循環了200圈之后有效地保持98%的首圈容量。鋰金屬作為負極材料的未來之星，在鋰金屬的沉積跟剝離過程中，鋰枝晶的生長導致電池短路的問題亟待解決。采用ALD技術在鋰金屬表面構建例如有機/無機復合人工SEI膜，可以有效地抑制鋰枝晶的生長。b、ALD對正極表面的修飾作用為了解決正極材料表面所面臨的電解液分解，相變，析氧以及過渡金屬溶解等問題,采用ALD技術在正極材料表面沉積保護層可以作為物理阻擋層或者HF清除層，從而有效地提高電池的循環穩定性跟倍率性能。在正極材料（層狀結構：LiCoO2, LiNixMnyCozO2,富鋰(Li-rich)xLi2MnO3·(1 ? x)LiMO2(M = Mn, Ni, Co)，尖晶石結構LiMn2O4)表面沉積的ALD鍍層主要可以分為四類：a金屬氧化物：Al2O3, TiO2, ZrO2, MgO, CeO2, Ga2O3; b氟化物：AlF3, AlWxFy; c磷化物：AlPO4,FePO4; d含鋰化合物：LiAlO2, LiTaO3, LiAlF4。
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- 2022-06-24 16:46:36鋰電池隔膜透氣度測定儀
- 鋰電隔膜是鋰電池中關鍵材料，隔膜的性能直接影響電池容量、循環及安全性。隔膜中，“透氣性”是其較重要的性能參數之一。準確測量隔膜透氣度是每個電池隔膜生產廠家控制隔膜質量的重要任務。目前，鋰電隔膜生產、質量檢測執行國家標準：GB/T36363-2018鋰離子電池用聚烯烴隔膜。該標準對透氣度有嚴格的定義：在測試溫濕度、常壓環境中，測試儀器施加1.21kPa壓力下，100ml空氣通過面積為6.45cm2隔膜所需的時間。其中，施加的1.21kPa壓力為恒定壓力，所通過的6.45cm2面積為固定面積。型號PB-03透氣度測試儀是測量電池隔膜透氣度的理想儀器。該儀器是濟南賽成電子科技有限公司研發生產的新一代智能透氣度檢測儀。其工作原理如下：將試樣放在中心開孔為6.45cm2上下兩測量面間，夾緊試樣，調節壓力差為1.21kPa的壓力空氣流過試樣，計算100ml空氣流過試樣所需時間。產品特征全自動測定透過樣品的氣體體積，告別傳統手動滑筒式氣體體積測定方法全自動高精度壓力控制技術，壓力精度優于0.01kPa試驗壓力可通過軟件自由設定單獨三套測試腔，單次試驗可完成三個樣品測試氣動夾緊試樣，省時省力，夾緊力度一致，密封更佳核心傳感器及氣動控制系統均來源于大部分國家知名廠商，故障率低、使用壽命長具有測試環境溫濕度自動檢測功能，可自動記錄測試條件系統采用電子智能控制，整個試驗過程自動完成產品符合GMP多級權限微型打印機，便條隨時打印試驗統計結果支持s/100 mL、um/(Pa·s)多單位顯示，適用不同標準檢測要求軟件具有多級權限管理、審計追蹤等功能（選配）技術指標測試范圍：30 ~ 1500 s/100mL（其他范圍可定制）；0.1 ~ 4 um/(Pa·s)體積分辨率：0.001 mL體積精度：1%壓力范圍：0 ~ 5 kPa壓力精度：0.01 kPa測試腔：3套試樣尺寸：4 x 4 mm試樣厚度：0 ~ 5 mm試樣面積：6.45 cm2氣體規格：干燥氣體 （氣源用戶自備）試驗壓力：0.4 ~ 0.6 MPa接口尺寸：Ф6 mm聚氨酯管外形尺寸：300 mm (L) × 440 mm (W) × 350 mm (H)電源：AC 220V 50Hz凈重：20 kg濟南賽成儀器一直致力于為大部分國家客戶提供高性價比的整體解決方案，公司的核心宗旨就是持續創新，打造高精尖檢測儀器，滿足行業內不同客戶的品控需求，期待與行業內的企事業單位增進交流和合作。賽成儀器，賽出品質，成就未來！
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- 2022-08-09 07:09:14紅外技術在新能源汽車鋰電池領域
- 新能源汽車采用非常規燃料作為動力來源，它不依賴或不完全依賴內燃機為動力，鋰電池是目前新能源汽車使用的動力電池類型。鋰電池具有自放電率較低、能量密度較高、可循環無污染、效率高且無記憶效應等特點，是新能源汽車產業優選的動力源。鋰電池對工作溫度要求較高，最佳的工作溫度范圍是20-40℃，超出這個范圍偏高或者偏低，都會影響鋰電池的使用壽命和工作性能。 當溫度偏低時，鋰電池放電量和放電壓會急劇降低；而當溫度偏高時，鋰電池則容易產生熱失控現象，當內部熱量聚集造成熱量堆積，熱量不能得到排除時，則會引起高溫起火，甚至引發爆炸。
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