嵌脱锂原位观测检测

检测项目

锂离子扩散系数：测量电极材料在嵌脱锂过程中锂离子迁移速率的关键参数，反映材料传质能力。检测参数：室温下扩散系数范围1×10⁻¹²~1×10⁻⁸ cm²/s，测试精度±5%。

电极材料体积变化率：监测嵌脱锂循环中材料因锂离子嵌入/脱嵌导致的体积膨胀或收缩程度。检测参数：应变测量范围0.1%~5%，分辨率0.01%。

固液界面阻抗：表征电极/电解液界面在嵌脱锂过程中的电荷转移阻力。检测参数：阻抗范围0.1Ω~1000Ω，频率范围10mHz~100kHz，相位角分辨率0.1°。

SEI膜生长速率：定量分析首次嵌锂及后续循环中固体电解质界面膜的增厚速率。检测参数：厚度测量范围1nm~1μm，时间分辨率1min，厚度变化误差±2nm。

荷电保持率：评估电池在开路状态下嵌脱锂后电荷容量的保持能力。检测参数：容量保持率测量范围80%~99%，测试温度25℃±2℃，精度±0.5%。

循环寿命衰减速率：统计嵌脱锂循环过程中容量或库仑效率随循环次数的下降速率。检测参数：循环次数范围100~5000次，容量衰减率测量精度±1%。

锂枝晶形貌特征：原位观测负极表面锂金属沉积的枝晶生长形态与分布。检测参数：横向分辨率50nm，纵向分辨率1nm，可识别枝晶长度（1μm~100μm）及分支密度（0.1~10根/μm²）。

电极极片孔隙率：分析嵌脱锂前后极片内部孔隙结构的变化，影响电解液渗透与锂离子传输。检测参数：孔隙率范围10%~50%，孔径分布测量范围10nm~10μm，误差±2%。

材料晶体结构演变：监测正极/负极材料在嵌脱锂过程中晶相转变（如层状→尖晶石→岩盐相）及晶格参数变化。检测参数：晶格常数测量精度±0.001Å，相变检测灵敏度0.1%相对含量变化。

脱锂平台电压稳定性：评估脱锂过程中工作电极电位随嵌锂量的波动程度，反映反应动力学均匀性。检测参数：电压测量范围2.5~4.5V（vs.Li/Li⁺），采样间隔0.1s，电压波动范围±10mV。

检测范围

锂离子电池正极材料：包括三元材料（NCM/NCA）、磷酸铁锂（LFP）、钴酸锂（LCO）等，检测其在嵌脱锂过程中的结构稳定性与容量保持能力。

锂离子电池负极材料：涵盖石墨、硅基负极（Si/C）、钛酸锂（LTO）等，重点分析嵌脱锂引起的体积变化与界面副反应。

固态电解质：针对聚合物（PEO基）、氧化物（LLZO）、硫化物（LGPS）等体系，检测锂离子在固态介质中的传导行为及界面阻抗。

电池隔膜：包括聚烯烃微孔膜（PP/PE）、陶瓷涂层隔膜等，评估嵌脱锂过程中隔膜的收缩率、孔隙堵塞情况及热收缩特性。

电极粘结剂：如丁苯橡胶（SBR）-羧甲基纤维素（CMC）体系，检测其在嵌脱锂循环中保持电极完整性的能力及溶胀率变化。

电解液：含碳酸酯类溶剂（EC/DEC）与锂盐（LiPF₆）的液态电解液，分析嵌脱锂过程中的分解产物、离子电导率及SEI膜成膜特性。

电池极片：正极/负极涂覆极片，监测干燥后极片的孔隙率、结合力及嵌脱锂后的厚度变化与裂纹生成情况。

锂离子电芯：软包、方形、圆柱等封装形式的电芯，评估整体嵌脱锂循环中的容量衰减、内阻增长及安全性能。

电池模组：由多个电芯串联/并联组成的模组，检测嵌脱锂过程中模组内电芯的一致性及热管理效果。

储能系统：用于电网调峰、家庭储能的锂离子电池系统，分析大规模嵌脱锂循环下的容量保持率与系统效率。

检测标准

ASTM D4092-19：固体电解质电导率的测试方法，适用于固态电解质嵌脱锂过程中的离子传导特性检测。

ISO 12405-1:2011：锂离子电池测试方法 第1部分：高功率应用，规定循环寿命与功率性能的测试条件。

GB/T 31484-2015：电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法，明确嵌脱锂循环次数与容量保持率的判定标准。

GB/T 31485-2015：电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法，包含嵌脱锂过程中过充、过放及短路的安全检测要求。

ASTM D5417-14：锂离子电池电极材料振实密度的测试方法，用于评估材料颗粒堆积状态对嵌脱锂动力学的影响。

IEC 62619:2017：工业应用中二次锂电池的安全要求，规定储能系统中嵌脱锂循环的安全检测项目与阈值。

检测仪器

原位X射线衍射仪（In-situ XRD）：通过X射线衍射技术实时监测电极材料在嵌脱锂过程中的晶体结构变化。功能：采集衍射图谱，分析晶相组成、晶格常数及晶粒尺寸变化，分辨率0.02°（2θ），温度控制范围-20℃~100℃。

原位透射电子显微镜（In-situ TEM）：利用高能电子束对嵌脱锂界面进行纳米级实时成像。功能：观察SEI膜生长、锂枝晶形貌及界面反应过程，分辨率0.1nm，支持液体/气体环境原位观测。

原位电化学工作站：通过电化学测试技术（如EIS、CV、恒流充放电）分析嵌脱锂过程的电化学行为。功能：测量阻抗谱、循环伏安曲线及容量-电压曲线，支持三电极体系，频率范围10μHz~10MHz，电流范围1pA~1A。

原位差示扫描量热仪（In-situ DSC）：监测嵌脱锂过程中材料的热效应（如SEI膜分解、锂枝晶生长放热）。功能：记录热流随温度/容量的变化，温度范围-150℃~450℃，热流分辨率0.1mW。

激光多普勒测振仪（LDV）：非接触式测量电极极片在嵌脱锂过程中的厚度变化与振动特性。功能：实时监测极片膨胀/收缩速率，位移分辨率0.1nm，采样频率10kHz。

气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）：分析嵌脱锂过程中电解液分解产生的气体成分（如CO₂、CO、HF）。功能：定性定量检测挥发性有机物与无机物，检测限1ppb，支持顶空进样与原位池进样。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验，获取相关数据资料;

出具检测报告。