鋰離子電池負極材料檢測項目詳解

一、物理性能檢測

1. • 檢測目的：顆粒大小影響電極涂布均勻性、鋰離子擴散速率及首次庫侖效率。
   • 方法：激光粒度分析儀（如馬爾文MS3000），遵循GB/T 19077-2016標準。
   • 關鍵參數：D10、D50、D90及分布寬度（Span值）。
2. • 檢測目的：高比表面積可能增加副反應，影響循環穩定性。
   • 方法：氮氣吸附法（依據ISO 9277），常用設備如麥克ASAP 2460。
3. • 檢測目的：關聯電極壓實密度，影響電池體積能量密度。
   • 方法：振實密度儀（如HOGAN HT-100），按GB/T 5162-2021測試。
4. • SEM/TEM分析：觀察顆粒形貌、孔隙結構及表面缺陷。
   • XRD晶體結構分析：確定材料晶型（如石墨的六方晶系），評估結晶度。

二、化學性能檢測

1. • 主含量檢測：碳含量（石墨負極）采用碳硫分析儀（如LECO CS844）。
   • 雜質元素：ICP-OES/MS檢測Fe、Cu等重金屬（控制ppm級），參照GB/T 33324-2016。
2. • 官能團分析：傅里葉紅外光譜（FTIR）檢測羧基、羥基等官能團，影響SEI膜形成。
   • 表面包覆層分析：XPS用于檢測硅碳負極的碳包覆層均勻性。

三、電化學性能檢測

1. • 測試方法：組裝半電池（鋰片為對電極），0.1C充放電，計算ICE=（放電容量/充電容量）×100%。目標值：石墨≥93%，硅基≥80%。
2. • 條件：1C充放電，循環500次后容量保持率（如石墨≥95%，硅基≥80%）。
   • 關鍵設備：藍電測試系統（如CT-4008）。
3. • 測試：0.2C至5C不同倍率下的容量釋放率，評估高倍率應用潛力。
4. • 目的：分析界面阻抗（SEI膜）及電荷轉移阻抗，頻率范圍10 mHz-100 kHz。

四、安全性能檢測

1. • DSC/TGA聯用：檢測材料在高溫下放熱反應起始溫度（如石墨分解溫度＞700℃）。
2. • 方法：過充或熱箱測試（85℃/1h），通過氣相色譜（GC）分析CO、CH4等氣體釋放量。
3. • 抗壓/剝離強度：萬能試驗機測試極片抗壓強度（≥10 MPa），避免電池內短路。

五、工藝適配性檢測

1. • 粘度測試：旋轉粘度計（如Brookfield DV2T），確保涂布均勻性。
2. • 四探針法：檢測極片面電阻（如＜20 Ω/cm²），確保電子傳導效率。

六、環保與法規符合性

1. RoHS檢測：限制Cd、Pb等重金屬含量（＜100 ppm）。
2. 回收性評估：高溫焙燒法測試材料可回收率。

總結