全國電化學制造技術論壇是系列會議論壇,由中國化學會主辦,旨在推動本領域技術的深度交流,促進創(chuàng)新和產業(yè)化發(fā)展。
全國電化學制造技術論壇 2018 將圍繞技術發(fā)展、工業(yè)應用以及需求趨勢等展開專題討論和交流,努力推動新成果轉化。
會議時間:2018年11月30日 - 12月2日
會議地點:遼寧省友誼賓館
電化學
電化學是研究兩類導體形成的帶電界面現(xiàn)象及其上所發(fā)生的變化的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成,也可利用高壓靜電放電來實現(xiàn)(如氧通過無聲放電管轉變?yōu)槌粞酰?,二者統(tǒng)稱電化學,后者為電化學的一個分支,稱放電化學。由于放電化學有了專門的名稱,因而,電化學往往專門指“電池的科學”。
電化學如今已形成了合成電化學、量子電化學、半導體電化學、有機導體電化學、光譜電化學、生物電化學等多個分支。
電化學制造是基于電化學原理與方法,進行產品、器件和材料的制備與制造,具有突出的技術優(yōu)勢和不可替代性。
飛納臺式掃描電鏡在電池領域的應用
• 隔膜: 陶瓷隔膜
• 正極材料: 三元材料
• 負極材料: 石墨
• 改性材料: 石墨烯、碳管
• 電池外殼
• 質量控制
• 缺陷分析
正極材料
鋰電池正極顆粒的形貌控制、材料的均勻性和批次的一致性關系到整個電池的性能與穩(wěn)定性。通過飛納電鏡,可以對顆粒晶體的生長方向、晶粒大小和晶粒堆積方式進行有效表征,通過這些信息調整生產工藝,優(yōu)化電化學性/惰性界面的面積、應力釋放路徑、鋰離子擴散途徑,從而提升電池的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。
鋰電池正極材材料 鋰電池截面:離子研磨
負極材料
鋰電池負極材料的顆粒大小將會對材料的堆積產生直接的影響,進而直接影響到鋰離子的脫嵌,從而影響到電池性能。顆粒的形狀,粒徑分布會影響漿料的流變特性。通過飛納臺式掃描電鏡和顆粒統(tǒng)計分析軟件,可以對顆粒的大小,形狀,粒徑分布進行的分析。
鋰電池負極材料
顆粒統(tǒng)計分析測量系統(tǒng)
電池隔膜
根據(jù)制造工藝不同,電池隔膜表面的孔洞孔徑介于 30 至 200 納米之間,因此放大倍數(shù)需要 2 萬- 10 萬倍。電池隔膜在電子束下很容易受到損傷,所以需要使用低電壓成像。飛納場發(fā)射臺式掃描電鏡可以滿足表征要求,對隔膜孔徑大小和孔洞均勻性實現(xiàn)有效表征。
電池隔膜 陶瓷隔膜
通過飛納電鏡的孔徑分析測量系統(tǒng),還可對電池隔膜進一步分析,獲得每個孔徑的屬性參數(shù),如孔徑尺寸、長軸短軸比等。
孔徑統(tǒng)計分析測量系統(tǒng)
改性材料
石墨烯
碳納米管
飛納電鏡與手套箱的結合
在手套箱眾多行業(yè)的應用中,傳統(tǒng)的方法始終難以避免將樣品從手套箱中取出,再放到實驗器材中觀察分析。對于檢測空氣敏感型樣品,如鋰電池材料等,取出樣品的過程即便時間再短,也無法避免材料的瞬間劇烈氧化反應,這會導致樣品的形貌、成分發(fā)生嚴重破壞。
飛納臺式掃描電鏡成功地解決了這方面的問題,小巧輕便的體積使得電鏡可以輕松放進手套箱狹小的空間中,掃描電鏡所有的操作都可以在手套箱內進行,樣品合成制備、制樣清理、觀察分析的全過程全部在手套箱中完成。得益于飛納電鏡的電路防護設計,電鏡即使放置在充滿氬氣這種易電離氣體環(huán)境的手套箱中也可以*正常工作。
飛納電鏡與手套箱
鋰電池材料在檢測過程中,為了防止空氣與鋰電池材料的相互反應,往往需要在惰性氣體環(huán)境下進行工作。氬(Ar)氣手套箱是常用的隔絕空氣設備。飛納電鏡開創(chuàng)了掃描電鏡在氬(Ar)手套箱內進行正常工作的先例。
飛納電鏡
· 飛納電鏡操作簡便,快捷,穩(wěn)定,無需頻繁更換燈絲,非常適合電池行業(yè)中的企業(yè)使用。
· 飛納電鏡體積小巧,是可以放到手套箱中使用的電鏡。
· 飛納電鏡的顆粒系統(tǒng)及孔徑系統(tǒng)軟件可以方便快捷地對電鏡行業(yè)進行分析(顆粒系統(tǒng)分析正負極材料顆粒,孔徑系統(tǒng)分析隔膜孔隙)。
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