锂枝晶抑制评估检测

检测项目

锂枝晶生长速率：通过原位观测技术记录一定时间内锂枝晶长度变化，反映抑制效果的动态表现，具体参数包括观测周期（1~72h）、长度测量精度（±0.1μm）。

枝晶形貌特征：采用高分辨率成像技术分析枝晶的分支数量、直径分布及表面粗糙度，量化抑制后枝晶的均匀性，参数涉及分支数（≥5个/视野）、平均直径（0.1~5μm）、粗糙度（Ra≤50nm）。

SEI膜厚度及均匀性：通过截面TEM观测固体电解质界面膜的厚度及覆盖完整性，评估抑制过程中界面保护效果，参数包括厚度测量范围（5~50nm）、均匀性偏差（≤10%）。

电化学循环容量保持率：在特定充放电制度下测试电池容量随循环次数的衰减速率，间接反映枝晶生长对活性材料的损耗程度，参数涉及循环次数（50~500次）、容量保持率（≥80%）。

锂离子迁移数：通过电化学阻抗谱结合恒电流间歇滴定法计算锂离子在电解质中的传输占比，评估抑制枝晶生长的离子传输环境，参数包括测试温度（25~80℃）、迁移数范围（0.3~0.9）。

界面阻抗增长速率：监测循环过程中正极/电解质、负极/电解质界面的阻抗变化，分析抑制措施对界面副反应的抑制能力，参数涉及初始阻抗（≤100Ω·cm²）、100次循环后阻抗增长率（≤20%/100次）。

枝晶穿透临界厚度：通过施加阶梯式电流密度，记录枝晶穿透固态电解质所需的最小厚度，评估抑制策略对枝晶机械穿透的阻碍效果，参数包括电流密度范围（0.1~10mA/cm²）、临界厚度（≥50μm）。

电解液分解产物含量：利用气相色谱-质谱联用仪检测循环后电解液中HF、CO₂等分解产物的浓度，量化抑制措施对电解液稳定性的改善效果，参数涉及检测限（HF：0.1ppm；CO₂：1ppm）、分解产物种类（≥5种）。

锂金属沉积过电位：通过线性扫描伏安法测定锂沉积过程的起始过电位，过电位越高表明枝晶生长趋势越弱，参数包括扫描速率（0.1mV/s）、过电位范围（0.05~0.5V vs. Li/Li⁺）。

循环后电极表面孔隙率：采用压汞法测量循环后锂金属负极表面的孔隙体积占比，孔隙率降低表明枝晶生长受到抑制，参数包括孔隙率测量范围（0.1%~20%）、测试压力（1~100MPa）。

检测范围

固态电解质材料：包括聚合物基（PEO基）、氧化物基（LLZO）、硫化物基（LPS）等固态电解质，用于评估其对锂枝晶的机械阻隔及离子传输调控能力。

液态电解液配方：含碳酸酯类溶剂（EC/DEC）、锂盐（LiPF₆/LiTFSI）及添加剂（VC/FEC）的液态电解液，检测添加剂对锂枝晶生长的抑制效果。

锂金属负极涂层：在锂金属表面涂覆的陶瓷层（Al₂O₃）、聚合物层（PVDF-HFP）或复合涂层，评估涂层对枝晶的物理阻隔与界面稳定化作用。

电池隔膜改性材料：经涂覆（Al₂O₃/芳纶）、纳米纤维增强或表面处理的隔膜，检测其对锂离子传输的均一性及枝晶穿刺的阻碍能力。

锂硫电池正极修饰层：用于锂硫电池正极的碳基（石墨烯）、金属氧化物（MnO₂）或聚合物（PANI）修饰材料，评估其对多硫化物穿梭效应及锂枝晶生长的协同抑制。

固态电池电芯：由固态电解质、锂金属负极及正极组成的全固态电芯，测试整体装配工艺对枝晶生长的抑制效果。

软包电池模组：采用液态或固态电解液的软包装电池模组，检测模组级结构设计对枝晶生长的抑制及热失控风险的降低作用。

圆柱电池单体：18650、21700等型号的圆柱型锂离子电池，评估卷绕结构及电解液填充工艺对枝晶生长的影响。

储能电池系统：用于电网储能的大容量磷酸铁锂电池系统，检测长期循环过程中枝晶生长对系统容量衰减的抑制效果。

电动汽车动力电池：应用于电动汽车的高能量密度三元锂电池，评估快充工况下枝晶生长对电池安全性的抑制能力。

检测标准

ASTM D4092-19：JianCe Test Method for Conductivity of Solid Electrolytes，规定固态电解质电导率的测试方法，用于评估离子传输对枝晶生长的影响。

ISO 12405-1:2011：Lithium-ion traction batteries and battery modules for electric road vehicles — Test procedures for performance — Part 1: High-power applications，规范动力锂电池高功率应用的性能测试，涵盖循环寿命及容量保持率检测。

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，规定动力蓄电池循环寿命的测试条件及评价指标，用于评估枝晶生长对循环性能的影响。

ASTM E3296-21：JianCe Guide for Scanning Electron Microscopy (SEM) Analysis of Lithium-Ion Battery Materials，指导锂离子电池材料的扫描电镜分析，用于枝晶形貌及界面特征的表征。

GB/T 33345-2016：锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料，规定炭复合磷酸铁锂正极材料的性能测试方法，涉及循环过程中枝晶生长对材料结构的影响评估。

IEC 62619:2022：Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles — Safety requirements，规定电动道路车辆用二次锂离子电池的安全要求，包括枝晶生长引发的热失控风险评估。

GB/T 20252-2014：电动汽车用动力蓄电池系统通用要求及试验方法，规范动力蓄电池系统的通用性能测试，涵盖枝晶生长对系统安全性的影响检测。

ASTM F1661-13：JianCe Test Method for Determining the Insulative Properties of Dielectric Materials Used in Lithium-Ion Batteries，规定锂离子电池中电介质材料的绝缘性能测试方法，用于评估隔膜改性材料对枝晶穿刺的阻隔能力。

ISO 16750-4:2010：Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment — Part 4: Climatic loads，规范道路车辆电气电子设备的环境条件测试，用于评估不同温度下枝晶生长的抑制效果。

GB/T 38331-2019：电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法，规定动力蓄电池的安全要求及试验方法，包括过充、短路等工况下枝晶生长引发的安全风险检测。

检测仪器

扫描电子显微镜（SEM）：通过电子束扫描样品表面生成高分辨率图像的显微设备，用于观测锂枝晶的形貌特征（如分支数量、直径分布）及界面微观结构（如SEI膜覆盖情况）。

原子力显微镜（AFM）：利用探针与样品表面原子间作用力进行纳米级三维成像的仪器，可精确测量锂枝晶的高度、粗糙度及SEI膜的厚度均匀性（分辨率≤0.1nm）。

电化学工作站：具备恒电流/恒电位充放电、电化学阻抗谱（EIS）等功能的测试系统，用于测定锂离子迁移数、界面阻抗增长速率及锂金属沉积过电位等电化学参数。

X射线衍射仪（XRD）：通过X射线衍射分析样品晶体结构的设备，可检测循环后锂金属负极的晶体取向变化及SEI膜的物相组成，评估枝晶生长对材料结构的影响。

原位光学显微镜：集成光学成像系统的实时观测设备，可在电池充放电过程中动态记录锂枝晶的生长速率及穿透固态电解质的过程（时间分辨率≤1s）。

气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）：通过气相色谱分离、质谱检测的分析仪器，用于定量检测循环后电解液中HF、CO₂等分解产物的浓度，评估抑制措施对电解液稳定性的改善效果。

差示扫描量热仪（DSC）：测量样品在程序控温下热量变化的仪器，可检测枝晶生长引发的放热反应（如热失控），评估抑制策略对电池安全性的提升作用。

压汞法孔隙率测试仪：通过汞渗透法测量材料孔隙结构的设备，用于测定循环后锂金属负极表面的孔隙率，量化枝晶生长受到抑制的程度。

线性扫描伏安仪：以线性变化扫描电压测定电流-电压曲线的仪器，可计算锂金属沉积过程的起始过电位，评估枝晶生长趋势的强弱。

接触角测量仪：通过测量液体在固体表面的接触角评估表面润湿性的设备，用于分析电解液与固态电解质界面的润湿性，间接反映离子传输的均匀性。

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。