非碳负极检测

检测项目

非碳负极材料的质量评价体系包含基础物性参数、化学组分特性及电化学性能三大类共18项核心指标：

物理特性：比表面积（BET法）、孔隙率（压汞法）、振实密度（霍尔流速计）、微观形貌（SEM/TEM）、晶体结构（XRD）

化学成分：主量元素含量（ICP-OES）、杂质元素分布（GD-MS）、表面官能团（XPS）、元素价态分析（XANES）

电化学性能：首次库伦效率（恒流充放电）、锂离子扩散系数（GITT）、界面阻抗（EIS）、体积膨胀率（原位XRD）

特殊项目：热稳定性（同步TG-DSC）、机械强度（纳米压痕）、颗粒度分布（激光衍射法）

检测范围

本检测体系适用于以下四类主流非碳负极材料的技术评估：

金属氧化物体系：包括钛酸锂(LTO)、氧化亚钴(CoO)等尖晶石结构材料，重点关注阳离子混排度与氧空位浓度

合金类材料：锡基(Sn-Co-C)、硅基(SiOx/C)复合材料，需测定嵌锂过程中的相变行为与应力分布

过渡金属硫化物：二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)等层状材料，着重分析层间距变化与多硫化物溶出量

新型化合物：氮化钛(TiN)、磷化铁(FeP)等转化反应型材料，需量化反应可逆性与体积膨胀系数

检测方法

依据ASTM E3061-17及GB/T 36282-2018标准要求，主要采用以下方法学体系：

结构表征类：

X射线衍射(Rietveld精修法)：计算晶胞参数与微应变值

小角X射线散射(SAXS)：测定介孔结构有序度

拉曼光谱：量化石墨化程度与缺陷密度

成分分析类：

电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)：测定Li/Co/Ni/Mn等关键元素含量

飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)：绘制元素三维分布图

电子能量损失谱(EELS)：分析表面锂化合物形态

电化学测试类：

三电极体系测试：采用Swagelok型电池进行半电池测试

原位微分电化学质谱(DEMS)：监测气体副产物生成速率

恒电位间歇滴定(PITT)：计算表观扩散系数误差±5%以内

检测仪器

实验室配置满足ISO/IEC 17025要求的专用设备系统：

物理表征系统：

场发射扫描电镜(FE-SEM)：分辨率达0.8nm@15kV

高分辨透射电镜(HRTEM)：配备电子衍射(SAED)模块

全自动比表面分析仪：BET法测量精度±0.05m²/g

成分分析系统：

辉光放电质谱仪(GD-MS)：检出限达ppb级

X射线光电子能谱仪(XPS)：单色化Al Kα光源(1486.6eV)

同步热分析仪(TG-DSC)：温度精度±0.1℃

电化学测试系统：

多通道电化学工作站：阻抗测量频率范围10μHz-7MHz

高精度电池测试系统：电流分辨率0.1μA@±10V量程

原位X射线衍射系统：配备Be窗原位电池夹具

检测服务流程

确认测试对象及项目：根据要求确认测试对象并进行初步检查，安排样品寄送或上门采样;

制定与确认实验方案：制定实验方案并与委托方，确认验证方案的可行性和有效性;

签署委托书与支付：签署委托书，明确测试细节，确定测试费用并支付;

执行与监控实验测试：严格按照实验方案执行测试，记录数据，进行必要的控制和调整;

数据分析与出具报告：分析数据并进行归纳，撰写并审核测试报告，出具报告，并反馈结果给委托方。