En los últimos añosLa búsqueda de "emisiones limpias" por parte de los países ha permitido un rápido desarrollo de vehículos de Nueva energía, lo que ha impulsado el rápido desarrollo de baterías de iones de litio.El Premio Nobel de química 2019 fue otorgado a tres científicos dedicados a la investigación de baterías de iones de litio: el científico estadounidense John goodinav, el científico británico - estadounidense Stanley whittingham y el científico japonés Akira yoshino.

Las baterías de iones de litio de potencia actuales contienen una variedad de materiales clave, ya sean cilíndricos, cuadrados o blandos, su composición estructural es similar a la siguiente imagen. Entre ellos, tanto el costo como el proyecto de análisis del material de cátodo representan una proporción más alta.

Según los diferentes materiales, las baterías de iones de litio se pueden dividir en cobalto de litio, Manganato de litio, fosfato de hierro de litio, níquel - cobalto - manganeso (ternaria), etc. en la actualidad, las baterías de litio de potencia comercializadas son principalmente fosfato de hierro de litio y ternaria.

Esta serie analizará exhaustivamente las soluciones completas y las aplicaciones características de Shimadzu desde cinco dimensiones: positivo, negativo, película de aislamiento, detección de electrolitos y análisis de falla de la batería de la batería de litio de potencia.

Soluciones completas para materiales de cátodo

Shimadzu tiene una variedad de equipos de caracterización y prueba, que pueden ayudar a las empresas de materiales de cátodo y empresas de baterías a hacer frente a diversas necesidades de prueba de producción, control de calidad e investigación y desarrollo.

Aplicaciones características

1. detección de agregados y cuerpos extraños

Material de cátodo, ya sea fosfato de hierro de litio oLos materiales ternários como ncm y NCA inevitablemente tienen cuerpos extraños agregados o extranjeros en el proceso de producción de las empresas de materiales o en el proceso de uso de las empresas de baterías. La existencia de estos cuerpos extraños puede causar un gran daño potencial al rendimiento y la seguridad de las baterías posteriores. Hay muchos medios para detectar cuerpos extraños, pero ya sea microscopía electrónica u otros métodos como X - ray, tienen la desventaja de que el costo es demasiado alto para adaptarse mejor al sitio de producción con un entorno cambiante.

Shimadzu enEl nuevo producto lanzado en 2019, el sistema dinámico de análisis de imágenes de partículas isspectr dia - 10, tiene un bajo costo de uso y mantenimiento, una alta sensibilidad del instrumento y una operación simple y conveniente, al tiempo que tiene las características de piel sólida y duradera, especialmente adecuado para el análisis de agregados y cuerpos extraños utilizados en la línea de producción para probar materiales de cátodo ternário.

2. detección del contenido de los elementos y caracterización de su distribución

Microanalizador de sonda electrónicaComo herramienta de análisis eficaz, epma es ampliamente utilizada en la investigación y desarrollo de varios materiales de baterías de iones de litio, la gestión de la calidad de los procesos de fabricación y el análisis de defectos. El microanalizador de sonda electrónica epma - 8050g de Shimadzu tiene las características de alta resolución espacial, alta sensibilidad y alta resolución, especialmente para elementos digitales de masa ultraligera (que pueden ser tan bajos como 4be) con una excelente capacidad de detección. Estas características sobresalientes han sido reconocidas por muchos fabricantes de materiales de cátodo. Los siguientes casos son el uso de epma - 8050g para caracterizar la distribución de sustancias activas, adhesivos, aditivos conductores y electrolitos en la sección transversal del electrodo positivo.

Análisis de la superficie elemental de la sección transversal del electrodo positivo en su conjunto

（Al: colección de fluidos; Manganeso + o: sustancia activa; F + p: sal de soporte electrolítico; C + f: adhesivo; C: aditivos conductores)

Análisis de la superficie elemental de la sustancia activa después de ampliar la sección transversal del electrodo positivo

3. evaluación de la relación entre la resistencia a la presión y el rendimiento de las partículas

Materiales de cátodo actuales, ya sea fosfato de hierro de litio oLos métodos principales de los materiales ternários como ncm / NCA son la síntesis de estado sólido a alta temperatura. para lograr un mejor rendimiento, los materiales de cátodo generalmente tienen una estructura poroso. Pero la permeabilidad también debe controlarse, de lo contrario, la estructura del material será demasiado suelta y, por lo tanto, fácil de colapsar en el ciclo de carga y descarga.

La pequeña máquina de prueba de compresión de Shimadzu * "Mct) puede probar las propiedades mecánicas de la energía de resistencia a la presión y rebote de una sola partícula. Además, el instrumento puede seleccionar componentes de medición de resistencia y sistemas de control de temperatura, por lo que además de obtener las propiedades mecánicas de las partículas, también puede obtener información rica sobre la relación resistencia - compresión de las partículas y la relación temperatura - compresión. La combinación de bet, sem, granulador láser y otros medios puede hacer que las partículas del material positivo obtenido tengan un mejor rendimiento y estabilidad.