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市售某大牌手机电池用的什么材料? --XRF /XRD 定量元素物相鉴定

iangie

2020/04/21

X射线衍射仪（XRD）

前段时间我的手机电池鼓包了, 把屏幕都顶起来了:

某bay买了电池和螺丝刀决定自己换电池 (奉劝大家: 没序列号的电池不要买!!!没序列号的电池不要买!!!没序列号的电池不要买!!!重要的事情说三遍)

打开一看果然鼓包成这个样子了:

换的过程其实很简单, 胆大心细绝对没问题, 下面是换好的电池 (平整, 舒坦, 又可以战3年了~):

那么换下来的这块鼓包的电池就是我们的实验样品了~ 我在氩气手套箱里面把它拆开(注意, 楼主有练过, 非专业人士在空气中拆电池必燃!) 里面是多层结构, 阳极很明显是石墨, 下面是拆出来的阴极: 那么问题来了: 市售某大牌手机的原装锂电池的阴极材料用的是什么呢?

上XRF测元素:

SPECTRO X-LabPro Job Number: 20200420
Sample Name tw nmc 20200420 04/20/2020 14:11:19
Description FP-Pellets
Z Symbol Norm. Int. Concentration Abs. Error
11 Na 8.6372 0.18% 0.01%
12 Mg 27.1802 0.09% 0.00%
13 Al 6454.8902 9.36% 0.01%
15 P 520.77 0.16% 0.00%
16 S 322.8053 0.05% 0.00%
25 Mn 5685.3707 0.47% 0.00%
26 Fe 656.3822 0.10% 0.00%
27 Co 39452.2454 30.91% 0.03%
28 Ni 6489.4878 0.55% 0.00%

从元素看很明显是钴酸锂电池

上XRD测衍射谱, Diffrac.EVA寻相:

主相Li0.283CoO2对得很好, 换成对数坐标还能看到很弱的几个峰, 继续寻相能找到三氧化二钴.

再用TOPAS 定量分析: 痕量的三氧化二钴只占约3%...

<-----Rwp 1.97

上图中TOPAS的吸收模型Absorption/ Sample Thickness / Scale Intensity 对分析这种多晶薄膜/涂层样品很有用!

薄层样品在高角处的照射体积实际是下降的, 所以高角峰强会变弱.

若不用这个吸收模型, 拟合结果不会这么好.

结论: 3年前买的某大牌手机电池其实就是LICoO2材料.

大家猜出来是什么牌子的手机了吗?

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浓浓的人禽味

第1楼2020/04/21

华*手机。曾见过朋友一个老华*手机，电池鼓包，屏幕都顶起来了还能用，其他手机早就坏了。

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瑾年

第2楼2020/04/23

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风之灵

第3楼2020/05/06

看外观是苹果。。。
锂离子电池正极材料早期主要是LiCoO2，这个是最经典的。现在有在这个基础上加Ni, Mn来替代部分Co的三元素材料。

0

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