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电极浆料

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电极浆料相关的资讯

  • 锂电池浆料与性能之间的桥梁——流变仪
    p   随着近些年新能源汽车、数码电子产品等锂离子电池应用领域的大力发展和推广,锂离子电池市场迅猛发展,预计2020年全球锂离子电池市场规模有望达到4500亿元。 /p p   相比于传统的镍氢电池,铅酸电池来说,锂离子电池具有能量密度高,无记忆效应,环境污染小等特点。 /p p   锂离子电池的主要材料有正负极、电池隔膜、电解液,这也是锂电池目前研究的热点领域和对象。其中在电极的制备过程中,锂电池浆料的性质,尤其是浆料的流变特性对最终电池的储电性能具有很大程度上的影响。 /p p   锂离子电池浆料含有活性材料及多种非活性物质,通过将其涂覆于金属集流体上来制备锂离子电池的电极。 /p p   锂离子电池中需要添加各种导电剂和粘结剂以形成导电网络,颗粒聚集在浆料中产生不均匀性,会导致复合电极中出现裂纹和空隙,使电子通路出现中断,从而影响电池性能。因此,制作分散均匀的、稳定的浆料成为重中之重。 /p p   锂离子电池浆料多为黑色不透明粘性流体或胶体状态,肉眼无法直接观测到分散是否均匀,不同分散状态的浆料又有着不同的粘度趋势。因此,流变特性是分析锂离子电池浆料分散状态的重要手段。 /p p   流变仪可在接近真实加工条件下,对样品在力、热作用下的行为进行研究,如样品的流动特性、加工过程中的结构变化、降解及混合质量等性质。锂离子电池浆料的流动特性与固含、搅拌工艺及加料顺序等都有很大的关系。另外,浆料的粘度和沉降稳定性也会对后续的涂布过程产生影响。 /p p   多项研究表明,锂电池的性能与浆料的粘度、添料次序、浆料固含、混合工艺、粘结剂种类、导电剂种类、溶剂种类、添加剂种类有关,且它们均是通过影响锂电池浆料的流变特性而影响最终的重放电性能。在体系相同的情况下,浆料的表观粘度基本与浆料的分散情况相关,浆料的分散程度越好,浆料的表观粘度越低。 /p p   制作分散均匀而稳定的浆料已成为提高锂离子电池性能的重要手段,流变仪则已成为锂电池开发研究过程中不可或缺的仪器。 /p
  • 【热点应用】质子交换膜燃料电池生产中催化剂浆料的颗粒特性表征
    燃料电池(Fuel Cell)市场前景 为缓解世界性能源危机的加剧,减少传统能源对环境造成的污染;有序推进碳中和的各项任务目标,不断深化能源结构优化,提高能源开发整体效益成为摆在我国科研工作人员及新能源产业开发从业者面前的重要课题。 燃料电池(Fuel Cell)是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。 燃料电池用燃料和氧气作为原料;同时没有机械传动部件,故没有噪声污染,排放出的有害气体极少。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是最有发展前途的发电技术[1]。 作为一种新的高能量密度、高能量转化率、环保型的电源装置受到全世界的广泛关注,并具有广阔的应用前景。 一、质子交换膜燃料电池目前,燃料电池主要被分为六类[2]。碱性燃料电池(AFC,Alkaline Fuel Cell)、磷酸盐燃料电池(PAFC,Phosphorous Acid Fuel)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC,Molten Carbonate Fuel Cell)、固体氧化物燃料电池(SOFC,Solid Oxide Fuel Cell)、质子交换膜燃料电池(PEMFC,Proton Exchange Membrane Fuel Cell)和直接甲醇燃料电池(DMFC,Direct Methanol Fuel Cell)。采用聚合物质子交换膜作电解质的PEMFC,与其它几种类型燃料电池相比,具有工作温度低、启动速度快、模块式安装和操作方便等优点,被认为是电动车、潜艇、各种可移动电源、供电电网和固定电源等的最佳替代电源[3]。如图1所示,膜电极(membrance-electrode assembly, MEA)是由质子交换膜、催化层与扩散层 3 个部分组成,是质子交换膜燃料电池 (PEMFC)电化学反应的主要场所,也是决定质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的成本、性能和耐久性的核心关键部件。 二、质子交换膜燃料电池的催化剂浆料分析 催化剂浆料涂布是膜电极生产的关键步骤之一,要求催化层涂敷均匀,同时尽量减少铂含量以降低成本,因此必须对浆料进行严格的质量控制。 催化剂浆料的颗粒粒度和分散性能会影响浆料粘度、聚合物电解质的分布和形态、催化剂的利用率、催化剂和聚合物电解质的相互作用以及催化层的均匀性和连续性等重要参数,最终影响膜电极的电化学性能[4]。 如图 2 所示,常见的活性催化剂为铂基纳米颗粒,最佳粒度范围为 2~5nm,但这些纳米颗粒不是独立存在的,而是分散在碳载体颗粒上。单个碳载体颗粒的粒度范围为 20~40nm,在浆料中碳载体通常以团聚体的形式存在,粒度在亚微米至微米范围。聚合物电解质分散成不同形态(棒状或线团)、粒度在 70 nm~2.5 µm 之间的团聚体,与碳载催化剂混合形成催化剂浆料。催化剂和聚合物电解质分散在特定的溶剂中,需要控制团聚物的粒度,优化催化剂和电解质导体团聚物的相互作用。 对于聚合物电解质团聚体,粒度在200~400 nm范围有利于提高氢气/空气的反应性能。碳载体催化剂会出现未充分分散或过度分散的情况[5]。 在未充分分散时,碳载体是高度团聚的;离子交联聚合物只覆盖在团聚物外部,内部的铂催化剂无法与电解质充分接触,因此利用率不高。 过度分散时,团聚物破裂,铂催化剂颗粒与碳载体分离,影响其在氧化还原反应中的活性。 理想的分散状态是形成由碳载体催化剂组成的小团聚体,电解质聚合物在这些团聚体上均匀分布,能够提高催化剂的利用率[6]。 粒度是催化剂浆料的关键性指标,但浆料由不同尺度的颗粒混合物组成,要准确测量浆料的粒度有一定的难度,目前还没有一种技术可以全面表征所有颗粒的粒度。 X 射线衍射 (XRD)、激光衍射 (LD) 和动态光散射 (DLS) 是三种常用的材料表征技术,用于表征不同尺度的颗粒,结合三种技术能够全面表征催化剂浆料中的颗粒特性。 三、马尔文帕纳科解决方案 —— X 射线衍射技术X 射线衍射 (XRD) 通常用于确定小于 100 nm 的纳米晶粒尺寸。快速测量单个衍射峰(1~3 分钟),足以利用峰宽的 Scherrer 分析来计算晶粒尺寸。另外,如果测量多个衍射峰(20 分钟以上),则可采用全谱拟合技术,更精确地计算晶粒尺寸和点阵参数。图 3 显示了使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪收集的 X 射线衍射数据,样品是分散在三种不同碳载体颗粒上的催化 Pt 粉末。 如表 1 所示,分散在 Ketjenblack EC-300J 碳黑上的 Pt 的平均晶粒尺寸比分散在 Vulcan XC72 碳或 Vulcan XC72R 碳上的 Pt 略小。晶粒尺寸的变化会改变催化活性和耐用性。全谱拟合分析还表明,EC-300J 上分散的 Pt 比 Vulcan XC72 或 Vulcan XC72R 上的 Pt 的点阵参数更大。该点阵参数也大于已公布的 Pt 的参考值3.9231 Å。[6]较大的点阵参7数可能表明表面引起了点阵应变或合金杂质可能改变催化活性。 XRD 可以分析分散体、固体碎片以及粉末。例如,碳载体 Pt 催化剂纳米颗粒可以在粉末分散到浆料中后和浆料印刷并固化在膜片或气体扩散层上后进行测量。图 4 显示了 40% Pt 在 Vulcan XC72 碳上的 XRD 数据,这些碳可作为粉末、浆料和催化剂涂覆膜 (CCM) 上的固化电极层。在所有情况下,Pt 衍射峰均可通过其他成分中解析出纳米粒尺寸计算,如表 2 所总结。 如图4所示,浆料和催化剂涂覆膜(CCM)样品与粉末样品相比,铂衍射峰变窄,说明这两中样品的铂晶粒尺寸变大。铂催化剂的这种粗化现象可能表明,在溶剂中的碳载体催化剂粉分散过程中,浆料变得过热。因此,在超声处理过程中,通常使用 5℃ 的水浴对浆料进行冷却。[8]在加工过程中,晶粒尺寸的变化(如颗粒粗化),会影响催化剂活性。 四、马尔文帕纳科解决方案—— 激光衍射技术激光衍射技术 (LD)是测量颗粒粒度分布的常用分析方法,粒度范围从十几纳米到几个毫米。动态范围宽,非常适合分析催化剂浆料的粒度分布。激光衍射法操作简便,测试速度快,通常不到1分钟,也非常适合生产过程控制。此外,激光衍射技术还可以研究工艺条件变化对浆料粒度分布的影响。 图 5 是使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪对稀释后的催化剂浆料重复5次的粒度测试结果。该浆料中颗粒的粒度呈双峰分布,峰值在1 µm左右的颗粒占最大体积分数,20nm左右的颗粒体积分数占比较小。如表 3 所示,该浆料的粒度分布结果相对标准偏差(RSD)10 µm) 存在,这说明还需要增加剪切或者使用更高能量的分散方法进一步分散,才能达到合格的催化剂浆料要求。 五、马尔文帕纳科解决方案 —— 动态光散射技术 与激光衍射法相比,动态光散射 (DLS) 更适合于测量纳米级颗粒的平均粒度,范围从1 nm 至 1 µm。 将催化剂浆料以 1:10 比例分散在异丙醇(IPA)中,用Zetasizer Ultra纳米粒度仪测量催化浆料的平均粒度。稀释后的浆料仍然是高度不透明的,采用非侵入背散射 (NIBS)技术进行测量,重复测量5次。如图 7 所示,尽管浆料不透明,5次测量的相关曲线的一致性很好。图 8 是催化剂浆料的粒度分布图。如表 4所示,体积平均粒度为 1.04 µm,多分散指数也比较大(0.1)说明浆料的粒度分布宽,与激光衍射法的结果吻合。动态光散射技术(DLS)主要是检测颗粒的布朗运动产生的散射光光强波动,颗粒的散射光强与粒径的 6 次方成正比,大颗粒的信号很容易掩盖小颗粒的信号,因此动态光散射法(DLS)没有观察到激光衍射法测得的小颗粒。 动态光散射技术还可用于测量催化剂浆料的 Zeta 电位,研究电解质聚合物与碳载催化剂之间的相互作用,确定电解质聚合物在催化剂上的均匀分布。Zeta电位与浆料的离子浓度有关,可以通过对碳载体颗粒功能化改性或者改变电解质聚合物浓度来调节。通常来讲,特别是在介电常数较高的分散介质(如甲醇)中,Zeta 电位越高,浆料的稳定性越好。Zeta 电位分析还可以用于优化配方,改进浆料的稳定性。事实上,已经有研究报道可以通过模型根据初级颗粒的粒度和体系的Zeta 电位来预测催化剂浆料稳定[9]。 六、结论 通过X射线衍射技术发现,浆料和阴极催化剂涂覆膜中的晶粒尺寸比催化剂粉末大。这种颗粒粗化现象通常是由于浆料在分散过程中过热引起的。激光衍射法检测到在20 nm附近有大量初级颗粒,说明催化剂浆料出现了过度分散的现象。 联合使用激光衍射、X射线衍射和动态光散射技术,可以从不同尺度表征催化剂浆料,优化和监测催化浆料配方和稳定性。使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪测量催化剂浆料的粒度分布,可评估临界颗粒分散的有效性。使用 Zetasizer 纳米粒度及Zeta电位仪进行 Zeta 电位测量,可研究聚合物电解质和碳载催化剂的相互作用,预测浆料稳定性。使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪,可以测量纳米催化剂的晶粒尺寸,验证防止纳米颗粒粗化的方法的有效性。 参考文献[1] 陈光. 新材料概论:科学出版社,2003年[2] Kamaruzzaman.Sopian ,Wan Ramli Wan Daud.Challenges and Future Developments in Proton Exchange Membrane Fuel Cells [J].Renewable.Energy.2006,31(5):719~727[3] 胡嫦娥,刘琼,周敏. 质子交换膜燃料电池的研究现状. 新能源网. 2016.[4] D. Papageorgopoulos, US Dept. of Energy Hydrogen and Fuel Cells Program Report, FY 2018 Annual Progress Report[5] Orfanidi et al,J. Electrochem. Soc.165 (2018) F1254[6] Wang et al, ACS Appl. Energy Mater. (2019) DOI: 10.1021/acsaem.9b01037[7] Swanson Natl. Bur. Stand. (U.S.) Circ. (1953) 539 1 31[8] Sharma et al, Materials chemistry and Physics 226 (2019) 66-72[9] Shukla et al, J. Electrochem. Soc.164 (2017) F600-F609 关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析,打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务,从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展,我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题,如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品,并缩短产品上市时间。
  • 祝贺东莞卓高电子购买冠亚陶瓷浆料固含量检测仪
    秋天,是丰收的季节!粮食收购正紧锣密鼓的进行着,东北市场那是一片火热,冠亚粮食快速水分仪在粮食收购过程中扮演着重要的角色,销售团队奔波于各个粮库之间,忙的不可开交,水分仪供不应求!南方市场也不示弱,国庆后上班天,东莞市卓高电子科技有限公司就迫不及待的等我们送货过去! 东莞卓高电子此次购买的是一款SFY系列陶瓷浆料固含量测定仪,主要检测用于锂电池电极涂层的陶瓷浆料固含量,陶瓷浆料的固含量对电池的隔热、绝缘效果有着的影响!所以浆料固含量的有效控制对产品的质量起着决定性的作用!此款仪器不仅操作便捷(取样放进仪器,仪器自动检测),检测结果稳定、准确,检测的时间也大大的缩短,只需几分钟,同时该仪器还可广泛的应用于化工原料、塑胶、医药、粉体、颗粒、半固体等等的水分检测!冠亚许工现场给实验人员指导培训!东莞卓高电子致力于为国内高端锂离子电池安全提供解决方案,目前主要从事高端锂离子电池用隔膜和铝塑包装膜的研发和生产,客户均为国内新能源业界领先企业。其在东莞的横沥镇和寮步镇均设有分厂,企业的良好发展离不开先进的硬件配套设施,卓高认识到这点,他们选择了冠亚,也希望卓高电子越做越大,越做越强! 卓高电子生产车间在这个丹桂飘香的金秋十月,虽然你很不情愿,但长假真的结束了,关于假期,每个人的记忆点都不一样,但有一些是共通的,比如:堵在路上、景区看“人海”等等,不管怎样,都已远去,希望大家带着愉快的心情,全身心的投入到工作当中,打响2016年的后一场战役!!!
  • 热管理相变浆料PCM的稳定性表征
    PCM 浆料由于其高效的传热和热能存储特性,是高效热能管理的替代解决方案,受到越来越多关注。PCM 浆料有多种类型,例如冰浆、笼状物浆料和盐水合物 PCM 浆料 (SHPCMS)、微胶囊化 PCM 浆料 (MPCMS)、形状稳定 PCM 浆料 (SSPCMS) 和相变乳液 (PCE)。PCE 中的 PCM 液滴/颗粒可以在表面活性剂的帮助下分布到不混溶的载体流体中,这简化了材料的制备,使其成为一种有前途的 PCM 浆料。由于晶体生长的固有特性和与温度相关的固体分数,原始盐水合物 PCM 浆料无法呈现出良好的流动性和稳定性特征,有研究发现,表面活性剂和稳定剂的共同作用可以抑制晶体颗粒的生长,从而有助于浆体稳定性。本文基于为最佳开发盐水合物 PCM 浆料而提出的一种方法,介绍了 CaCl2&sdot 6H2O 浆料的制备、特性和性能改进。通过重力和离心稳定性测试研究了浆料的稳定性,以验证稳定剂的有效性。材料: 六水氯化钙 (CaCl2&sdot 6H2O)——基料;六水氯化锶 (SrCl2&sdot 6H2O) ——成核剂;十六烷基二甲基甜菜碱 (C16H33N+(CH3)2CH2COO-)——两性离子表面活性剂;聚乙烯醇 PVA——稳定剂;水杨酸钠——添加剂。浆料稳定性表征进行两组稳定性试验,其中设置了冷水浴系统以方便进行重力稳定性试验。在重力稳定性试验中,将装在单独试管中的不同CaCl2&sdot 6H2O浆料样品浸入浴中,观察颗粒沉降过程。晶体颗粒的沉降导致相分离界面,其变化由数码相机记录。本研究进行了大约一周的重力稳定性试验。另一项稳定性测试是在基于LUMiFuge的加速力场下进行的。它被用来深入了解不同添加剂对稳定性增强的影响。与重力稳定性试验相比,它依靠透射率百分比对时间的积分来分析浆料样品的“不稳定指数”,避免了在没有明显相分离的情况下引入的不确定性,并允许加速沉降过程。在本研究中,使用 LUMiFuge进行稳定性测试的转速在 30 分钟的测试期内设定为 1000 r/min。图1 重力稳定性试验中晶体颗粒的沉降过程(浆体样品从左到右分别为:原始CaCl2&sdot 6H2O浆体;添加成核剂;添加成核剂和表面活性剂;添加成核剂、表面活性剂和稳定剂)a) 刚生成时;b) 5分钟后;c) 15分钟后;d) 1小时后;e) 18小时后;f) 2天后;g) 4天后;h) 7天后。 图 2. 加速稳定性试验中不同 CaCl2&sdot 6H2O 浆料样品的不稳定性。 图1比较了不同浆料样品的重力稳定性,图2进一步展示了部分浆料样品在离心场下的稳定性测试,以深入了解不同添加剂提高稳定性的机理。稳定性测试在 15℃的水浴或环境空气中进行(分别用于重力和离心稳定性测试),浆料的质量固体分数约为 17w.t.%。从图1 可以清楚地看到,原料 CaCl2&sdot 6H2O 浆料迅速分层,在整个过程中呈现出沉积层高度最低和上方清澈透明溶液。原料 CaCl2&sdot 6H2O 浆料的相对较大的粒径是阻碍布朗运动的关键因素,导致沉降过程更快。重力稳定性试验中,添加成核剂和同时添加成核剂和表面活性剂的样品的沉降层高度在前18小时内相似(见图1)。有趣的是,沉降高度出现了交叉,添加成核剂和表面活性剂的样品在第一个小时内呈现出较快的分离过程,而之后速度减慢。这种交叉现象在加速稳定性试验中得到了证实,如图2所示。在重力稳定性试验中,添加成核剂的样品的沉降高度在18小时后继续略有降低,而同时添加成核剂和表面活性剂的浆料样品没有明显变化(见图1)。一开始的相似是因为晶体颗粒经历了一个长大过程,布朗运动对这些尺寸较小的颗粒影响较大。交叉现象可能是由于表面活性剂在晶粒表面积累起缓冲作用,阻碍了晶粒与溶液中分子的碰撞,从而抵消了部分布朗运动的影响。 但随着晶体的生长,由于仅含成核剂的 CaCl2&sdot 6H2O 浆料的粒径较大,布朗运动的相对影响减弱(图3b和c)。此外,在含成核剂和表面活性剂的浆料中,针状晶粒的尺寸相对较小,长宽比较大,在两性离子表面活性剂电位引入的排斥力的帮助下,可以形成更高的沉积层。图2证实了在加速稳定性测试中,含成核剂和表面活性剂的浆料样品的不稳定性低于仅含成核剂的浆料样品。相比之下,在重力和离心稳定性试验中,含有所有添加剂的浆料样品仅观察到轻微的分层。除了小粒径的影响外,PVA 在水杨酸钠的帮助下引入的综合效应也起到了一定作用,水杨酸钠作为支撑基质来容纳和隔离晶体颗粒。为了区分水杨酸钠的影响,在离心稳定性试验中测试了含有成核剂、表面活性剂和水杨酸钠的额外浆料样品。如图2所示,额外浆料样品的分层似乎经历了较慢的沉降过程,但最终的不稳定性与同时含有成核剂和表面活性剂的浆料样品相同。这是由于水杨酸钠的存在通过重构胶束增加了粘度,但粘度的增加与PVA和水杨酸钠共同的基质支持作用不同。图3. 不同浆料样品的晶体颗粒形态特征:a) 原始 CaCl2&sdot 6H2O 浆料;b) 添加成核剂;c) 添加成核剂和表面活性剂;d) 添加成核剂、表面活性剂和稳定剂。
  • 八年探索,锂电池浆料评价方法终获突破
    近日,中文国家核心期刊《电源技术》2024年第1期和第2期连续发表仪思奇(北京)科技发展有限公司杨正红等两篇论文:《超声/电声谱法测定锂电池浆料的粒度、流变和微观电学参数》(见2024,48(1):95-100)及《用超声/电声谱监测锂电池正极浆料的合浆及包覆质量》(见2024,48(2):284-288)。这预示着在锂电池浆料稳定性和微观电学性质评价方面取得决定性突破。众所周知,在正、负极浆料中,颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接影响到锂离子在电池两极间的运动,因此在锂离子电池生产中各极片材料的浆料混合分散至关重要。浆料分散质量的好坏,直接影响到后续锂离子电池生产的质量及其产品的性能。目前对电池浆料的质量监测依据的是剪切流变性能的监测,然而,对相同工艺产生不同流变性质的原因始终是困扰电池浆料质量控制的痛点。据报道,影响锂离子电池浆料流变性的一些主要参数包括:1. 分散相的类型及表面电荷的大小:对于不同种类的正负极活性物质,由于其种类不同,具有不同的水化膨胀特性以及不同的表面电荷,因而不同种类的活性物质其分散特性、胶溶特性以及形成具有一定强度的结构体系的能力也各不相同,其宏观表现是不同种类的活性物质配制而成的浆料具有不同的流变特性。2. 固相的浓度:分散相或固相浓度的大小主要影响浆料的屈服应力和塑性粘度或表观粘度。在一般情况下,固相浓度越大,其屈服应力、塑性粘度或表观粘度越大。3. 固相颗位的大小、形状以及粒径的分布:在固相浓度不变的条件下,颗粒的粒径越小,由于其总的表面积增加,因而浆料的屈服应力和粘度将随之增加。 4. 分散介质本身的粘度:不同的溶剂具有不同的粘度,使得浆料的粘度也将随之变化。5. 温度和压力:在不同的温度和压力下浆料具有不同的流变特性。6. 浆料的pH值。对于锂电池合浆工序而言,合浆的搅拌工艺、粘结剂、固含量和浆料粘度对浆料的稳定性有重大的意义。通过高粘度搅拌工艺,浆料中导电剂是否能较好地分散在主料的表面,均匀地包覆住主料,这将影响极片的导电性,直接影响电池的倍率性能。因此,我国锂电池行业只能通过测粘度对浆料稳定性进行粗放的宏观管理,而缺乏对浆料本身电学性质的研究和监测,极大地影响了锂电池的成品率,导致成本无法下降,品质无法提高。美国和日本锂电企业都是通过超声衰减/电声学技术(ISO 20998/ISO13099)表征浆料中颗粒的电化学性能,进行锂电池浆料及其稳定性精准质控的。为了打破封锁,提高我国锂电池生产品质,根据所掌握的信息,仪思奇对电池浆料品质控制的超声/电声学参数进行了初步探索。美国分散技术公司的DT-1202或DT-1210超声/电声谱分析仪具有在常压条件下测量和计算上述包括粒度及zeta电位等几乎全部涉及的宏观和微观参数的能力(颗粒形状除外),国家标准GB/T 41316-2022《分散体系稳定性表征指导原则》中也推荐了超声/电声学方法。在日本,DT-1202以每年20台的销量早已广泛应用于电池浆料的质量控制中。然而,日本公司在向我国销售电池设备的同时,却对质控仪器及其相关参数对我国严格保密。为打破垄断,提高我国锂电池生产质量,降低消耗,仪思奇科技从成立之初,即与锂电材料企业广泛合作,对电池浆料可能的质控参数进行了一系列探索实验。经过八年的艰苦探索和努力,他们发现锂电池正负极浆料的稳定性化存在着不同的机制,它们的作用可以通过不同的参数表征出来,即宏观电动学参数——Zeta电位和微观电学参数——表面电荷密度。在锂电池浆料的稳定效应中,后者起到更重要的作用。因此,在锂电池浆料的研究或质量监控中,不仅需要关注zeta电位值,更需要关注表面电荷密度值的变化,二者不可偏废。这些微观电学参数也影响着浆料的宏观流变性能。超声衰减谱还可同时测量浆料体系的高频剪切黏度(动力黏度)和体积黏度(纵向黏度),反映了浆料在微观尺度上流变学性质,并且是一种非侵入式和非破环性的方法,为物质的微观结构提供了更深入的信息,有助于判断锂电池浆料工艺不稳定性的原因。研究表明,超声法直接测定锂电池合浆过程中的原浓浆料粒度直观有效,对于工艺质控非常重要。zeta电位作为疏水胶体体系静电排斥效应的表征参数,却很难直接作为电池浆料NMP有机体系的稳定化表征参数。但是在合浆过程中,因导电添加剂团聚的存在,很难均匀包覆在LFP颗粒上,而通过胶体电流(CVI)测定的电声法直接测量锂电池浆料的Zeta电位和双电层厚度可以成为导电剂是否分散和包覆均匀的关键质量控制参数。上述对电池浆料评价方法的突破,对锂电池浆料稳定性和工艺控制的解决方案探索具有重要意义
  • 浆料流动合成怎么破?Vapourtec在连续泵送浆料实验中的优越性
    2021 年 9 月 14 日,《绿色化学》上发表了一篇题为“Continuous slurry plug flow Fe/ppm Pd nanoparticle-catalyzed Suzuki–Miyaura couplings in water utilizing novel solid handling equipment”(“利用新型固体处理设备在水中连续泵送浆态Fe/ppm Pd纳米颗粒催化Suzuki–Miyaura偶联反应”)的论文。▲ 原文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/gc/d1gc02461b/unauth该论文中,Lipshutz 团队使用 Vapourtec E系列和V-3 泵的组合,描述了一种在流动中进行 Suzuki-Miyaura 反应的新颖且环保的方法。当应用该解决方案时,可以连续运行 1.5 小时,从而生产 20 克药物中间体。(点击可查看大图)将三个准备好的注射器插入交叉混合器中,将交叉混合器直接插入 2 mL 反应器盘管。然后将反应器盘管连接到 T 型混合器中,其中 2-甲基四氢呋喃通过止回阀垂直输送到该流中作为在线萃取器。交叉混合器、反应盘管和在线萃取装置在运行期间保持95°C温度稳定。将运行前的萃取混合物通过 Vapourtec E 系列蠕动泵输送,该蠕动泵作为保持 2.2 bar 的背压调节器。反应以 200 µL/min 的组合流速运行四个停留时间(40 分钟),达到稳定状态。在总共五个停留时间(50分钟)内收集反应物,同时使用 2-MeTHF 以 200 µL/分钟的速度进行在线萃取。分离合并的水相和有机相,减压蒸发溶剂。用200mL水处理残余有机物,导致固体沉淀。将该固体通过过滤回收,溶解在DCM中,并通过硅胶塞,得到灰白色固体产物(431mg,97%产率)。摘自原文,Lipshutz 团队说:“While other commercial systems were considered, the Vapourtec E-Series reactor system was chosen due to its inclusion of peristaltic pumps as the primary mode of delivering reagents together with an internalized, probe-monitored heating well for the reactor coil. This instrument has been reported to accommodate light slurries in suspension while our examination of this system found that the NPs suspended in an aqueous micellar medium could be easily pumped without clogging”[1] 译文:虽然考虑了其他商业系统,但选择了 Vapourtec E 系列反应器系统,因为它将蠕动泵作为输送试剂的主要模式,以及用于反应器线圈的内部化、探针监控的加热模块。据报道,该仪器可容纳悬浮的轻质浆液,而我们对该系统的检查发现,悬浮在水性胶束介质中的纳米颗粒可以轻松泵送而不会堵塞。论文报道了开发普及流动化学过程的初步努力,将异质纳米催化剂应用于水性胶束实现 Suzuki-Miyaura 偶联反应。悬浮在水性胶束介质中的多相催化剂在进入管式反应器之前被连续泵送和预混合。Lipshutz 的团队利用了Vapourtec多功能V-3 泵,不仅能够泵送浆料,而且还可以用作动态背压调节器而不会堵塞合成通道。该合成路线合成了超过 13 g/h 的 API 中间体。V-3泵解决Suzuki-Miyaura偶联反应的技术难点对于大多数合成化学家来说,Suzuki-Miyaura偶联可能是实验室中最常见的交叉偶联反应。这种有用的反应由 Pd(0)介导,在碱存在下在有机硼和卤化物化合物之间形成 C-C键。在连续流动中,多相催化通常是通过将催化剂填充在柱式反应器中来完成的。这种简单的方法使大多数研究团队在过去十年中探索了流动中的Suzuki反应。如果没有合适的系统,处理流动中的固体是一项挑战。对于大多数泵来说,几乎不可能泵送固体,而且当固体通过时,大多数背压调节器会堵塞。Vapourtec开发了V-3泵,旨在克服这些问题。这些蠕动泵能够在压力下工作,提供平稳的泵送流速,控制反应器的压力。Vapourtec提供更环保的合成途径全球环境问题意味着我们需要不断努力寻求比当前批处理过程更可持续的解决方案,例如连续流动,提供了更环保的途径。在这篇论文中,Lipshutz团队通过使用水溶液和使用可以在下游进一步回收的纳米粒子,将这种绿色方法提升到了一个新的水平。相比于传统釜式合成方式,该反应技术具有传质传热效率高、本质安全、过程重复性好、产品质量稳定、连续自动化操作和时空效率高等诸多优势,Vapourtec流动合成仪用于化学合成中的研究越来越多。流动化学系统专业厂家Vapourtec成立于2003年,已有17年生产经验。作为专业生产流动化学系统的厂家,一直致力生产实验室级别的流动化学系统的研发生产。Vapourtec设计和生产流动化学合成系统持续领先于市场,提供了新的连续化学合成能力,并且始终保持着技术兼容性,从而使得即使最早期的用户仍可利用最新技术发展提供的优势。目前推出两个系列产品:▲ R-Series 一个高度特定的模块化系统,能够独立操作或与其他设备的集成,提供多功能的自动化流动合成▲ E-Series 一个易于使用的入门级系统平台,适合新用户和学校实验室教学。参考文献[1] A. B. Wood et al., “Continuous slurry plug flow Fe/ppm Pd nanoparticle-catalyzed Suzuki–Miyaura couplings in water utilizing novel solid handling equipment,” Green Chem., 2021, doi: 10.1039/D1GC02461B.[2] Vapourtec Ltd, “Application Note 51 – Palladium on Charcoal Slurries in Continuous Flow Hydrogenation,” 2017.[3] Vapourtec Ltd, “Application Note 54 – Selective hydrogenation of O-benzyl vanillin using hydrogen gas and a palladium on charcoal slurry,” 2017.
  • 人和科仪亮相2022年第八届太阳电池浆料与金属化技术论坛
    上海人和科学仪器有限公司携带具有物联网功能的智能三辊机、超高压纳米均质机、稳定分析仪等在浆料行业具有广泛应用的仪器设备。参加了在常州富力喜来登酒店举办的第八届太阳电池浆料与金属化技术论坛。 TRILOS 智能三辊机 应用于: 浆料的均匀分散 TRILOS 超高压纳米均质机 应用于: 有机载体经微射流均质机预处理后, 可提高分散性,然后与玻璃粉、 银粉混合,制得浆料。 LUMiSizer稳定性分析仪 应用于: 浆料的稳定性的精确快速评价 该论坛主要探讨光伏行业展望与浆料市场前景,太阳电池技术与金属化工艺发展趋势,银浆金属化导电机理与接触机制研究,SE PERC、异质结和TOPCon电池进一步提效降本的浆料和金属化解决方案,激光转印技术实现路径与产业化进展,先进铜电镀技术与应用,银包铜浆料成本优势与电池稳定性研究,丝网印刷和电池烧结技术与设备,钙钛矿叠层电池金属化工艺展望等。会议现场,这些仪器设备一经展出就吸引了大家的目光。通过人和科仪技术工程师们的认真耐心的讲解以及现场样品的演示,使得大家对这些仪器设备有了一个更为直观和细致的了解。现场让大家最感兴趣的就是TRILOS特有的物联网功能。该功能可以全程自动设置并记录设备运行全过程,在方便客户进行数据分析的同时避免人为因素造成的误差。此外,物联网平台还可以接入投料、配料、预混以及在线监测等设备进行联用。 人和公司(www.renhe.net)始终聚焦行业痛点,在解决方案中不断融入符合中国制造2025标准,具有自动化、智能化、数字化、微型化、模块化并带物联网的仪器设备。让客户通过这些仪器设备实时获取生产过程中的信息反馈,进行综合分析,不断优化生产工艺,从而实现在提高产品质量的同时,降低生产成本。
  • 梅特勒卤素水分仪测定锂离子电池浆料固含量方法
    我们知道,锂电池浆料分为正极浆料和负极浆料两种,正极浆料由粘合剂、导电剂、正极材料等组成;负极浆料则由粘合剂、石墨碳粉等组成。正、负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程,而且在这个过程中都伴随着温度、粘度、环境等变化。 锂离子电池浆料的混合分散过程可以分为宏观混合过程和微观分散过程,这两个过程始终都会伴随着锂离子电池浆料制备的整个过程。合浆后的浆料需要具有较好的稳定性,这是电池生产过程中保证电池一致性的一个重要指标。表征浆料稳定性的主要参数有流动性、粘度、固含量、密度等。 浆料的固含量和浆料稳定性息息相关,同种工艺与配方,浆料固含量越高,粘度越大,反之亦然。在一定范围内,粘度越高,浆料稳定性越高。固含量越高,浆料搅拌时间越短,所耗溶剂越少,涂布干燥效率越高,节省时间。高固含量的浆料还可以减少涂层间厚度,降低电池内阻。 锂电池的生产包括极片制造工艺阶段的浆料制备、浆料涂覆工序是整个锂电池制造的核心内容,浆料的固含量等参数就关系着电池电化学性能的好坏,我们就来探讨一下主流的测量锂离子电池浆料固含量的方法。锂离子电池正负极浆料目前的标准的测试方法为GB/T18856.2-2008 水煤浆试验方法第2 部分 浓度测定。浆料试样的采取与制备按锂离子电池浆料采样方法进行。BINDER FD115 (固含量测定烘箱)1.1 取充分搅拌均匀的浆料试样(3.0±0.2g) 置于预先干燥并称量(称准至0.0002g)过的称量瓶中,迅速加盖,称量(称准至0.0002g),晃动摊平。1.2 打开瓶盖,将称量瓶和瓶盖放入预先鼓风并已经加热到120~125℃的干燥箱中,在鼓风条件下,干燥2h。1.3 从干燥箱中取出称量瓶,立即盖上盖在空气中冷却约3min后放入干燥器中,冷却至室温,MT电子分析天平称量。1.4 进行检查性干燥,每次30min,直到连续两次干燥的试样质量的减少不超过0.003g或质量增加后为止。在后一种情况下,应才有质量增加前一次的质量作为计算依据。由此我们看出此方法的局限性: 目前主流采用是梅特勒的经典型HC103及超越型HX204这两款卤素红外水分仪测量电池浆料的固含量,其测定方法是如何简化测试流程又能和烘箱法的结果保持一致呢? 一:HX204 超越型的卤素水分测定仪,主要的优势为:创新的悬挂式秤盘设计避免了加样腔的热量对秤盘的影响,通过消除对称量单元的负面热效应,改善测定结果。高性能 MonoBloc 称量单元可提供最大量程和最佳分辨率(200g,0.1mg),可满足要求最严苛的任务,可在最短的时间内获得非常可靠的结果。快速加热:先进的卤素灯技术是确保极为精确的快速加热和精确温度控制的关键。第二代卤素加热技术最大程度减少了热物质,通过缩短加热/冷却循环及精确的温度控制增强性能。采用冷仪器进行首次测量,与随后采用热仪器进行测量的精确程度相同。一键水分测定 :One Click™ Moisture 的图形化用户界面可快速、顺畅地执行操作,同时提供实时的干燥曲线和控制图表。了解测量,自动化控制图表可显示每个样品的固含量的含量变化趋势。具有测试方法开发功能。 具有终点判定方法选择功能 二:梅特勒-托利多全新经典HC103水份测定仪 使用 HC103 卤素水份测定仪轻松执行浆料固含量的测定。借助触摸屏操作和用户指导,HC103 使用起来十分方便。 2. 坚固耐用的设计均可确保今后数年内获得可靠的结果。 3. 图形化用户界面:让您倍感舒适自在,只需轻轻一击即可立即开始水份测定。4. SmartCal功能:确保可信水份结果的性能验证,应当在保养间隔期间定期测试卤素水份测定仪,以确保水份测量结果始终正确。通过 SmartCal,我们可提供一种在简单的 10 分钟测试中对您卤素水份测定仪的整体性能进行验证的独特测试物质。5.HC103 和HX204 的最小浆料的称量量为0.1g, 为了保证浆料固含量的准确性及重现性,建议称量量在0.5-3.5 g 左右。对于浆料而言,需要选用可重复使用的不锈钢样品盘及玻璃纤维盘进行测试。 根据正负极浆料水分残留及NMP残留物质的特性,一般可以进行120-155度左右的方法开发,通过测定方法开发功能,以烘箱法的结果进行比对修订及优化,最终形成固定的正负极浆料固含量的标准方法,保存在仪器界面的快捷键中,均匀放置好浆料样品好,一键开始测量,约2-10min自己显示结果。 结论梅特勒公司的HX204和HC103 卤素红外水分仪,非常适合于工厂车间和实验室进行原料,半成品和成品的水分或者固含量的测定。可以在几分钟内提供精确可靠的水分或固含量的信息,确保最佳的产品质量和至高的生产力,助力于锂电池正负极浆料固含量测定,有力保障锂离子电池的性能品质。
  • 飞纳电镜能谱一体机 Phenom ProX 在利德浆料成功验收
    p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 600px HEIGHT: 108px" title=" 2.png" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/uepic/2f4ede14-87a6-4ade-8bfd-9402d76e9ce7.jpg" width=" 600" height=" 108" / /p p br/ /p p 湖南利德电子浆料股份有限公司成立于 2008 年,原隶属于湖南利德集团,是原集团的电子材料事业部,单独成立的具有独立法人资格的股份制公司,公司坐落于湖南株洲(国家)高新区金龙路国投众普森科技园,是专门从事电子浆料研发、生产与销售的高新技术企业。 /p p br/ /p p 公司从事电子浆料开发生产已有十余年历史,专注于研发和生产各种厚膜行业用电子浆料,产品包括各种银浆、电阻浆和介质浆,其中银浆和介质浆全为无铅环保产品。所有产品均遵循环保,节能的理念,且经过与客户使用条件几乎相同的测试与试验,力图真实体验客户感受。公司采取自主研发和与高校合作方式,先后承担了国家“863”项目、国家中小企业创新基金项目及湖南省重点科技项目,形成了具有完全自主知识产权的多系列电子浆料产品。 /p p br/ /p p strong Phenom SEM 的应用 /strong /p p 应用领域:太阳能电池浆料、金属基板浆料、汽车玻璃热线浆料、银钯浆料及普通浆料、低温浆料及导电胶。 /p p br/ /p p 样品 纯 Al 浆料 /p p br/ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 600px HEIGHT: 303px" title=" Snip20150922_115.png" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/uepic/f629b550-2c06-49cf-8612-052ce76be860.jpg" width=" 600" height=" 303" / /p p br/ /p p 利用四分割背散射探头的 Topo 模式,可以清楚的分辨 Al 浆料表面的凸起和凹陷,观察其形貌。同时,在 Full 模式下通过被加强的对比度,分辨出轻重元素,找到并排除样品中的杂质。 /p p br/ /p p 样品 太阳能背板 Al 浆截面 /p p br/ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 600px HEIGHT: 638px" title=" 飞纳电镜铝浆截面.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/uepic/b28a9b82-1ef2-4de6-b74e-814acb9e9563.jpg" width=" 600" height=" 638" / /p p br/ /p p 太阳能电池板背部设计的环保型导电铝浆,与晶体硅片实现完美的热膨胀匹配,转换效率高,其中的鼓包是需要工艺中排除的缺陷,利用飞纳电镜扫描区域的旋转,将基板置于水平位置,利于观察分析和排除缺陷。 /p p br/ /p p 样品 Ag 粉 /p p br/ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 600px HEIGHT: 480px" title=" 飞纳电镜 Ag 粉.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/uepic/ea574af0-c3a2-4144-8ae6-606d7f9f71e7.jpg" width=" 600" height=" 480" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 600px HEIGHT: 335px" title=" 飞纳电镜利德表格.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/uepic/aa1eea30-4098-4048-b75f-f8ed2d7cce81.jpg" width=" 600" height=" 335" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" br/ /p p 利用飞纳全景拼图软件,可在较大区域中采集500张高倍银颗粒图像,然后利用飞纳颗粒系统软件,对其进行单颗粒识别和颗粒参数的统计分析。 /p p br/ /p p strong 客户选购 Phenom 飞纳的原因 /strong /p p 客户购买主要是基于飞纳独特的双低倍导航(快速寻样)、优越的抗震性能和小巧的体积。 /p p 2015 年 8 月 22 日,Phenom 飞纳电镜在利德浆料历时四天的培训验收工作顺利完成,感谢公司领导及同事的支持,也祝愿利德浆料在 Phenom 飞纳电镜的协助下,领军行业,把握脉搏,精益求精,走向卓越。 /p
  • 锂电浆料福音 看低场核磁如何畅泳比表面检测——访仪思奇(北京)科技发展有限公司总经理杨正红
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " span style=" text-indent: 2em " 众所周知,目前测量比表面积最主流的方法之一是气体吸附法。但是该法只能测干燥固体的比表面,对于分散在液体中的样品却爱莫能助。而对于需要通过制浆过程形成的终产品,样品在悬浮液状态下的比表面信息却非常重要。 /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 有绳结就有解绳人,近日,仪思奇(北京)科技发展有限公司宣布代理的新产品Xigo系列胶体和悬浮液颗粒比表面积分析仪,则能够通过专利的核磁共振技术,测定胶体、乳液和悬浮液中颗粒的比表面积!仪器信息网编辑采访了仪思奇(北京)科技发展有限公司总经理、北京粉体技术协会专家委员杨正红,请其对Xigo系列胶体和悬浮液颗粒比表面积分析仪的特性、技术原理和应用场景进行了解读,并探访了其背后的故事。访谈详情摘录如下,以飨读者。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 原理核心是核磁共振的弛豫时间 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 仪器信息网: /strong /span 请您介绍下Xigo系列胶体和悬浮液颗粒比表面积分析仪的核磁共振技术原理和仪器的创新优势? /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 杨正红: /strong Xigo系列润湿颗粒比表面分析仪所采用的原理是基于这样一种现象:当磁场改变时,与颗粒表面接触的或附着在界面上的液体分子与内部的液体分子行为存在很大的差异。界面上液体分子呈现受严格约束的运动状态,而内部自由的液体分子却是可以随意运动的。在颗粒表面液体的核磁共振驰豫时间远小于液体内部的驰豫时间,其差别可以达到几个数量级。悬浮液中颗粒的驰豫时间是这两个驰豫时间的平均值:分别是对颗粒表面液体与自由液体相对总量加权得到的驰豫时间,从而可以直接推导出颗粒的总比表面积。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 313px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/6bd151e3-d331-4e87-a962-ca24a1af820e.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 500" height=" 313" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这种方法的驱动力是“溶剂”液体的驰豫和在颗粒表面的液体驰豫之间的差异。文献证明,这种差异在低频时比在高频时更大,也就是说,在比较10兆赫和100兆赫时,差异系数达到了3。所以Xigo选用的电子设备支持高达100兆赫的频率,但测量采用的是13MHz的低场核磁。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这种方法的最大特点就是不仅可以测量比表面积,同时可以对应粒度分布。因为润湿比表面积对应于粒度分布比直接测量粒度分布更加敏感,并且测量时间少于5分钟,测量速度与粒度分布测量相近。但是,它可以在悬浮液状态下直接测量,不用稀释样品,无需样品制备;样品用量少,无破环性,样品可以储存和重新测量。这种测量方法适用任何类型的颗粒(乳液和悬浮液),适用于至少含有一个氢原子的任何液体,包括液体混合物(混溶),仪器同时具有较宽的浓度范围0.01%至60+%(最好高于1%)。样品可以储存和重新测量。该仪器的软件标准模式(QC模式)用于比表面测量;但在高级模式(R& amp D模式)下,就是一台独立工作的经典核磁共振谱仪(小核磁)。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 505px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/6b139658-4476-479c-8d39-70fae28362c3.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 500" height=" 505" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong Xigo系列胶体和悬浮液颗粒比表面积分析仪具体参数 /strong /p p style=" text-indent: 0em " script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=600B7C8565C464A49C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script strong br/ /strong /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " strong Xigo系列胶体和悬浮液颗粒比表面积分析仪视频实操简介 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 类比气体吸附仪 分散性检测是最大优势 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 仪器信息网: /span /strong Xigo系列胶体和悬浮液颗粒比表面积分析仪,与气体吸附仪相比有哪些优势和侧重点?这系列仪器具体有那几款型号? /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 杨正红:气体吸附仪测定的是固体,用于原料的检验;而Xigo测定的是中间体,就是将原料制成浆料后的分散效果的质量控制和评价。其作用,我用下面这个经典案例来说明: /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 294px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/4a2ab58a-7383-42ae-9fc1-1b9068422772.jpg" title=" 3_看图王.jpg" alt=" 3_看图王.jpg" width=" 500" height=" 294" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 当TiO2颗粒得到很好地分散时,色素性能就得到优化。BET计算的是粉体比表面积,无法判定它在液体中的分散效果。而Xigo系列测定的是润湿颗粒的比表面,可以给出分散效果的明确判断。即分散不好时,比表面明显低于样品BET值,当分散很好时,其值与BET值一致。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Xigo系列润湿颗粒比表面分析仪目前有四款型号,分别是Area(基本型)、Drop(可用于水中油或油中水的测定)、Flow(用于改变条件的连续监测)和Chek(工厂在线应用): /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 87px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/8d2562b4-4d59-4899-8c4c-f29c9ae707b8.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" width=" 500" height=" 87" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 目前Area已经能测量多孔材料。例如,多孔石墨烯悬浮液表现出两种不同的弛豫,一种与颗粒的外表面有关,另一种与颗粒内的液体有关。通过观察弛豫峰的大小和弛豫时间,科学家可以研究孔隙率和孔径分布的变化。目前,我已经委托工厂将Drop发展到纳米泡测量,即由液-液界面发展到液-气界面的应用 。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 最大应用空间:锂电浆料涂覆工艺质控 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 仪器信息网: /span /strong Xigo系列仪器应用最广泛的行业领域有哪些? /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong span style=" text-indent: 2em " 杨正红: /span /strong span style=" text-indent: 2em " 该仪器应用的最大福音是锂电池浆料的涂覆工艺质量控制,过去两年,效仿于日本电池厂,我们一直致力于用电声法zeta电位及微观电学性质得到锂电池浆料的质量控制评判标准。但是,由于外方技术保密和浆料难以稳定的原因,我们对质控参数的摸索进展缓慢。而Xigo测量简单,只出一个数据,对锂电池浆料非常适用,对DT系列超声和电声法粒度和zeta电位仪是一个很好的补充。与DT一样,日本是Xigo的最大市场,丰田、尼桑、三菱和三星等著名公司都是Xigo的用户。另外,Xigo对于石墨烯、碳纳米管、银浆以及电子浆料等行业也都是切实可行的监测和评估手段,对于陶瓷、药物、化妆品、催化剂、墨水甚至纸浆和粘土等行业都是分散稳定性简单易行的质控手段。 /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 无论电池、医药、催化剂和电子工业,在工艺生产过程中,粉体原料都需要调成浆料与添加剂充分混合再形成终产品。然而,在液体中混合颗粒并不容易做到均匀,颗粒必须分散得很好才能发挥作用,比如电池浆料中导电剂。这就造成了相同工艺但不同批次之间,或相同配方不同批号之间的性能差异。虽然我们有动态光散射技术、超声法粒度和zeta电位技术或多重光散射技术来测定浆料性质,但这些技术要么需要其它参数的输入才能准确计算,要么出一条曲线或参数需要有丰富的经验和积累去解读,这样就很难适应现场环节质控的需求。这样,就呼唤更好的工具来快速测量液体中的颗粒,简单地判定颗粒的分散程度,以控制分散,提高产品性能。Xigo利用核磁共振驰豫时间的测定,探知乳液或悬浮体系中“颗粒”与“溶剂”之间的表面化学、亲和性、浸润性,计算液体或浆料体系中颗粒比表面积的技术,恰好符合这一需求,尤其是对石墨烯和碳纳米管、化妆品和墨水行业。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 缘起20年前 萌芽10年前 & nbsp /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 仪器信息网: /strong /span 请您介绍下生产Xigo系列产品的美国Xigo Nanotools公司,仪思奇为何选择代理该款产品?目前在全世面范围内有哪些厂商具有这类型仪器?在中国是否有同类产品的竞争对手? /p p style=" text-align:center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 363px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ba48e836-1fce-485c-a51e-1783d406fd60.jpg" title=" 111.jpg" alt=" 111.jpg" width=" 500" height=" 363" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 图左:Xigo公司CEO Sean Race;图右:仪思奇(北京)科技发展有限公司总经理杨正红 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 杨正红: /strong 西戈纳米工具公司(Xigo nanotools)由Sean Race和David Fairhurst博士于2005年在美国创立,其使命是为新兴的纳米材料行业提供新的创新“工具”。其目标是为科学家、研究人员和公司用户提供占地面积小,易于使用的纳米科学研究和精确测量工具。Xigo公司的CEO Sean Race原来是Bohlin 仪器公司的美国总裁,该公司于2003年底被马尔文帕纳科收购,David 曾经是布鲁克海文仪器公司(Brookhaven Instruments)副总裁,《Particle Sciences》的执行副总裁。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 早在1988年,我在北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室负责仪器管理的时候, 有机会到德国Bruker公司培训。在那里,我就看到并了解了如何用核磁共振技术通过测量弛豫时间计算食品当中水含量的技术和仪器。所以,当我在2009年PittCon上看到Xigo测量润湿颗粒比表面的仪器,并不感到奇怪,只是并不清楚它的应用点在哪里。随着仪思奇(北京)科技发展有限公司的成立,作为一家中关村高新技术企业和新仪器技术研发及应用推广与服务平台,我们的工作重心也从仪器推广为主,转向了提供解决方案为主,而美国西戈纳米工具(Xigo nanotools)和法国高端技术(Cordouan Technologies)的产品恰恰是我们缺乏和正在寻找的纳米科学的解决方案,是对仪思奇现有技术手段的完美补充,有些技术填补了国内空白。而Xigo也正在探索扩大中国市场应用的途径,我的动向也自然引起了他们的关注。可以说,10年后我们是在理念、市场、应用和彼此需求几乎趋同的情况下水到渠成,再次自然交集在一起的。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 附:采访嘉宾简介 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 150px height: 180px float: left " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/01ce4eb2-6368-43bc-ba99-1d36d59cf04f.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" width=" 150" height=" 180" border=" 0" vspace=" 0" / 杨正红,仪思奇(北京)科技发展有限公司总经理,现为国际标准化组织颗粒表征筛分法以外的粒度分析方法技术委员会(ISO/TC24/SC4)专家委员,全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会颗粒分技术委员会委员,中国颗粒学会第七届理事会高级理事,中国化工学会化肥专业委员会第十届委员会专家委员,北京粉体技术协会专家委员。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 1985年毕业于北京大学药学院,师从著名化学家,我国生物无机化学学科的开拓者, 中科院院士王夔教授。留校任教至副研究员期间,主要从事自由基生命科学研究并担任天然药物及仿生药物国家重点实验室仪器组组长,先后发表及合作发表论文三十余篇,获得国家教委科技进步二等奖及北京市卫生局科技进步二等奖各一项。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 1997年4月,被聘为瑞士华嘉公司分析仪器部产品专家。2000年以来,有近20篇颗粒特性分析的论文发表。2004年起,先后被英国马尔文仪器公司聘为市场部经理及北方区经理,并同时担任美国康塔仪器公司中国区经理,北京代表处首席代表。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这期间,先后发表或合作发表涉及粒度测定,纳米技术与纳米科学,吸附理论及氢吸附的论文10余篇,多次被邀请作为国家标准审查专家组成员。《物理吸附100问》于2016年12月出版发行。 /p
  • SPME+GCMS分析方便面酱料包中的邻苯二甲酸酯
    2011年6月媒体报道多款内地制造的方便面调味粉和酱料含塑化剂。这类化学物质属于环境激素,它们进入人体后,可干扰人体内分泌系统和生殖系统,并被怀疑与儿童性早熟有关,是造成男性生殖问题的&ldquo 罪魁祸首&rdquo 。Sigma-Aldrich旗下子品牌Supelco积极响应热点事件,近期出版的Supelco色谱分离通讯(Reporter)第30期中就中国热门的方便面中邻苯二甲酸酯的检测提供了详细新颖的解决方案&mdash &mdash SPME-GC-MS方法分析方便面酱料包中的邻苯二甲酸酯。 SPME+GCMS 适用于从油脂基体的方便面酱料包中萃取邻苯二甲酸酯,而无须任何溶剂处理,省去了复杂的油类和脂肪预处理步骤。采用高温顶空SPME法提取邻苯二甲酸酯,直接GC-MS系统进行分析。该方法非常地简单、快速、高效,整个前处理过程总共只需要42分钟,其中12分钟为手动操作时间。 应用文章提供了该方法的详细说明,在100&mu g/kg-2000&mu g/kg范围内具有良好的线性,并分析了鸡肉、牛肉口味方便面酱料包中16种邻苯二甲酸酯的含量。本文同时检测了加标鸡肉、牛肉口味酱料样品中邻苯二甲酸酯,每个基质均进行三次平行实验,提供回收率、平均回收率和重现性%RSD数据。实验数据表明,采用SPME-GC-MS方法分析方便面酱料包中的邻苯二甲酸酯,具有高灵敏度,可定量、可重现的优点。若想知悉更详细的信息,您可以联系我们021-61415566-8242索取全文。 SPME方法如下: 样品制备:100&mu m PDMS萃取头(货号57300-U)顶空90℃,30min 解析:260℃,4min 色谱柱:SLB-5ms 20m× 0.18mmI.D., 0.18um(货号28564-U) MSD接口:330℃ 扫描:SIM 载气:氦气,0.6mL/min恒流 衬管:SPME专用0.75mm I.D.(货号2637501) 美国Supelco公司成立于1966年,一直致力于色谱耗材的研究和生产,是色谱耗材的专业生产公司。超过40年在色谱和分析领域的技术经验,拥有多项专利技术,提供范围广泛的产品:气相色谱柱(包括手性柱)和配件、液相色谱柱(包括手性柱)和配件、固相萃取小柱和装置、固相微萃取手柄和萃取头、空气检测产品、分析标准品和样品瓶等。1993年,Supelco正式加入美国Sigma-Aldrich公司,成为Sigma-Aldrich公司旗下分析业务的专业品牌。
  • 干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备
    干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备【新闻导读】对于任何一家工厂或企业来说,一个优质的生产环境可以优化加工工艺,对其生产与品质都起到了至关重要的作用。尤其是在锂电池干法电极车间,不管是机器设备的运行还是产品质量都跟环境的灰尘含量、温度、湿度息息相关。以湿度为例,一般来说,锂电池干法电极车间对空气湿度的要求是在40%RH以下,超过这个范围,那么空气湿度就超标了   锂电材料与空气的反应会在原材料保存、电极制备、极片存储等整个过程进行,因此,对于锂电材料,从原材料到整个电池生产过程都需要严格的环境控制,特别是水分控制。如果水分与材料已经发生了反应,通过常规的干燥过程根本无法再次去除水分的影响,电极浆料的制备、极片制造等环节都需要在干燥环境内进行,一般地,锂电正极电池的生产过程都需要露点-30℃环境。  如果锂电正极材料颗粒表面吸收空气中的水分,反应产生了LiOH,这就会对极片制造工艺过程产生严重的影响。在锂电正极浆料制备过程中,PVDF溶解于NMP中,材料表面的碱性基团会攻击相邻的C-F、C-H键,PVDF很容易发生双分子消去反应,会在分子链上形成一部分的碳碳双键。  锂电材料吸收水分反应产物Li2CO3在充电状态的高电位下容易分解产生CO2气体,造成电池鼓包漏液问题。当材料吸收的水分足够多时,产生的气体多,电池内部的压力就会变大,从而引起电池受力变形,出现电池鼓涨,漏液等危险。  因此,对于锂电正极材料,在原材料保存和电池制备过程中,环境湿度都需要严格控制,才能生产高性能的锂离子电池。为此,这就需要通过专业的湿度控制设备--正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机来对其生产、储存等环境的湿度进行科学合理的控制环境。  正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机是严格采用专业的技术和精湛的工艺制造出高效、节能、环保的除湿机产品,具有智能湿度恒定控制系统,用户可根据生产的需要,自动控制除湿机的工作及停机,通过自动控制实现高效的除湿效果,降低整机运行成本。欢迎您查询干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备的详细信息!  正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机技术参数与选型参考:  产品型号-------除湿量----适用面积-----功率-------电源----循环风量  正岛ZD-228LB--28(L/D)---30-80(㎡)----420(W)---220V/50Hz--190m3/h  正岛ZD-558LB--58(L/D)---50-100(㎡)---670(W)---220V/50Hz--850m3/h  正岛ZD-880LB--80(L/D)---100-160(㎡)--710(W)---220V/50Hz--980m3/h  【除湿机租赁业务要求】提供灵活的租赁方案,满足客户短期和长期的租赁要求。  【除湿机租赁收费标准】具体可根据租用机型、租用数量以及租用天数等来定价。  正岛ZD-890C---90(L/D)---90-150(㎡)---1700(W)--220V/50Hz--1125m3/h  正岛ZD-8138C--138(L/D)--150-250(㎡)--2000(W)--220V/50Hz--1725m3/h  正岛ZD-8168C--168(L/D)--180-280(㎡)--2800(W)--380V/50Hz--2100m3/h  正岛ZD-8240C--240(L/D)--280-380(㎡)--4900(W)--380V/50Hz--3000m3/h  正岛ZD-8360C--360(L/D)--380-580(㎡)--7000(W)--380V/50Hz--4500m3/h  正岛ZD-8480C--480(L/D)--500-880(㎡)--9900(W)--380V/50Hz--6000m3/h  ◎选型注意事项--除湿机的除湿量和型号的选择,主要根据使用环境空间的体积、新风量的大小、空间环境所需的湿度要求等具体数值来科学计算。另外需要注意的是环境的相对湿度与环境的温度有关,温度越高,湿度蒸发越快,反之效果越差,因此在配置除湿机时,需要在专业人员的指导下进行选型,这样才能选到最为适合你的除湿机!  核心提示:在锂电池的生产加工过程中,采用干法电极工艺提高电极的压实密度,提高极片厚度扩大活性材料可用空间,由于大幅减少了杂质的导入,使得电化学副反应降低,以此也可以提高电化学体系电压,相比湿法电极工艺能量密度大幅提升,成本也大幅下降,可靠性也大幅提升,再加上先天的优势,可谓意在深远!  而锂电正极面对很多问题,其中原材料的保存、电池生产环境要求高是巨大的挑战。本文简单总结下环境因素,特别是湿度对锂电正极材料特性的影响 不过,现在只要在其各个生产车间内配置相应的正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机,就可以对环境空气湿度进行科学合理的控制,从而满足其生产工艺的湿度控制要求!以上关于干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备的全部内容是正 岛 电 器提供的,仅供大家参考!
  • 沃特世推出全新Rheo-IS附件助力电池电极设计和性能分析
    新闻摘要: 全新的流变-阻抗谱(Rheo-IS)附件可帮助电池研究人员在实际和工艺相关条件下更好地评估电极浆料成分的质量。 这款适用于TA仪器的Discovery&trade 混合型流变仪的Rheo-IS附件采用无摩擦式专有设计(专利申请中),可完成全范围的流变学和电学测量。 它将测量控件与数据分析功能完全集成到一个软件平台中,操作简单,使用方便。 佛罗里达州奥兰多 –国际电池研讨会 – 2024年3月13日 – 沃特世公司(纽约证券交易所代码:WAT)宣布推出一款适用于TA仪器公司Discovery HR系列混合型流变仪的全新附件,旨在实现电阻抗和流变学的同时测量。这项功能对于研究新型电池配方的科学家而言具有重大意义。 适用于TA仪器Discovery混合型流变仪的全新流变-阻抗谱(Rheo-IS)附件沃特世公司TA仪器事业部高级副总裁Jianqing Bennett表示:“专注于性能优化和大规模生产的电池创新人员需要采用灵敏的工具来表征电极浆料的成分并确保质量。有了Rheo-IS附件,我们就可以利用这款功能多样且简便易用的Discovery HR混合型流变平台进行浆料配方分析,实现全范围的电阻抗测量并获得出色的流变灵敏度。”将Rheo-IS附件与Discovery HR搭配使用时,电池研究人员可以在真实的工艺相关条件下,通过阻抗谱测量来评估电极浆料中的导电结构,包括模拟混合、储存和涂层过程中颗粒分布变化的表征,从而促进电极材料开发,提高电池生产效率。 美国西北大学化学与生物工程助理教授Jeff Richards表示:“TA仪器的Rheo-IS附件为我们的研究项目带来了全新的科学视角,让我们能够深入研究导电和离子导电柔性材料。这套一体化工作流程可自动执行复杂的流变学和电学方案,辅以硬件和软件的紧密集成,使测量成为常规性工作,在提高通量的同时还能够改善数据质量。”目前的流变学解决方案依赖于性能受限的机械接触来进行电阻抗测量,这不仅会影响灵敏度,还会限制数据的获取和深入分析。Rheo-IS附件采用的专有技术(专利申请中)突破了这些限制 ——这种设计利用Discovery HR混合型流变仪在全范围内的扭矩灵敏度进行精密流变学测量,并能在频率高达8 MHz的条件下进行电阻抗测量。 Rheo-IS附件简单易用,5分钟内即可完成安装,同时可将测量控件和数据分析功能完全集成到TA仪器的TRIOS&trade 软件中。新附件的加持扩展了Discovery HR在电池材料领域的应用性,使其不仅可以进行浆料流动特性的流变学测量和干电极涂层的粉体流变学测量,现在还支持同时进行浆料的电阻抗测量,所有这些工作都可以在同一个平台上轻松完成。沃特世-TA仪器现已面向全球发售Rheo-IS附件。 其他参考资料: 详细了解适用于TA仪器Discovery混合型流变仪的流变-阻抗谱(Rheo-IS)附件。 同时也欢迎参加3月15日上午8:30(美国东部时间)举行的研讨会:“通过流变学测量优化电极制造”,届时沃特世应用科学家Kimberly Dennis博士将向您介绍Rheo-IS附件的新近测试数据。 关于沃特世公司(www.waters.com)沃特世公司(纽约证券交易所代码:WAT)是居于全球前列的分析仪器和软件供应商,作为色谱、质谱和热分析创新技术先驱,沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。沃特世公司在35个国家和地区直接运营,下设14个生产基地,拥有8,000多名员工,旗下产品销往100多个国家和地区。关于TA仪器(www.tainstruments.com.cn)TA仪器创立于1963年,现隶属于沃特世公司旗下,是材料表征领域的行业领跑者,拥有热分析、流变、热物性、微量热及机械分析等仪器产品。TA仪器致力于服务材料科学、医学、电子和其他科学领域的领先发现,提供创新和可靠的仪器产品,以满足科学家在物理性能评估方面的需求,改善人类健康和福祉。 Waters、Discovery和TRIOS是沃特世公司的商标。# # # 媒体联系方式沃特世公司钱洁+ 86 21 6156 2644Jackie_qian@waters.com
  • 【热点应用】负极电池材料的粒度粒形表征(下)
    本文摘要本文记录了Masterziser 3000激光粒度仪和Morphologi-4全自动粒度粒形分析仪对负极材料进行粒度粒形测试的过程,并提供了解决石墨样品分散漂浮和细粉不稳定等典型问题的解决办法。此外,还根据样品粒形测试的结果对电池负极材料球形度对电池质量的影响进行了阐述。全文分为两篇,此为下篇。实验背景上篇介绍了Mastersizer3000激光粒度仪对石墨负极材料粒度测量,以及针对其测量中的典型应用问题所提供的解决方案。那么,天然石墨和人造石墨有什么区别,以及二者区别在电池负极应用中的影响又是什么呢?本篇我们将继续利用Morphologi-4的自动成像分析方法为大家解读。负极材料粒形测试与结果分析上篇介绍到可以使用Morphologi-4 全自动粒度粒形分析仪对负极材料中粒度结果不稳定的小颗粒进行进一步粒度粒形的测量。但其实,M4全自动粒度粒形分析仪更重要的功能是通过自动扫描,获得有统计意义的颗粒图像(典型数量20000颗),通过几十种形状参数对颗粒形状数值化描述,并得到粒形分布图,以获得更多关于颗粒的信息。这样,即使等效粒径分布差别不大的样品,能够从形状参数的差异进行分辨,解读电池材料在流动性,反应活度,填充密度等性能上存在差异的原因。图7 M4软件对形状参数对颗粒进行数值化描述实际生产中,电池材料都会制备成电池浆料来使用。其颗粒形状越不规则、颗粒表面越不光滑,就会造成颗粒摩擦和联锁作用的增加,静止粘度和剪切粘度都比球形颗粒要高,尤其是将颗粒制成高固含量的浆料时,不规则颗粒粘度的增加更显著。图8 颗粒形状和粘度的关系曲线例如,下图中两种石墨颗粒具有相似的粒度,但使用Morphologi 4全自动粒度粒形分析仪对两种样品进行分析并统计了它们的球形度分布,发现有很大差异。图9 人造石墨和天然石墨的球形度差异从球形度分布图和缩略图中看出,人造石墨A表面光滑,大部分颗粒接近球形;天然石墨B表面粗糙不规则,球形度分布也宽。由于颗粒摩擦和联锁作用的增加,以及流体绕过颗粒所需的额外流动能量,当使用后者制成高浓度电池浆料后,大量不规则形状颗粒的存在将导致浆体粘度更高。这可能会增加静止时的沉积阻力(低剪切过程),并导致涂层上更厚的电极膜(高剪切过程),从而导致离子传输速率变化,最 终影响电池寿命(充电周期时间)。结论综上所述,在电池负极材料的质量控制中,电池材料颗粒的形状,尤其是球形度,对电池浆料的粘度影响极大,不规则的形状会导致浆料粘度急剧上升,从而导致浆料的不均匀和涂布困难,影响成膜厚度和离子传输速度,最 终影响电池的寿命。
  • 电动革命掀起热潮:IPB中国粉体展揭示电芯及电池材料生产的前沿解决方案
    燃油车看“发动机”,新能源汽车看“电池”。锂离子电池作为21世纪新能源汽车产业运行体系中不可或缺的“核心部件”,正极大影响人们的生活。电池原料的选择、浆料的制备过程决定着电池性能的高低。锂离子电池的生产工艺流程主要包括:浆料制备、涂布、辊压、制片、卷绕、注液、化成、分容、测试、包装等。每个工序都会影响电池的一致性及安全性等各项性能指标。浆料制备作为锂离子电池生产的第一步,其重要性不容小觑。目前,在锂离子电池行业中,电极浆料的混料工艺分为湿法混料和干法混料两种。为改善锂离子电池的续航能力不足、电芯一致性差、生产成本高等方面的缺点,研究并制定关于电芯及电池材料的解决方案显得尤为重要。IPB 2023中国粉体展将于2023年7月31日-8月2日在上海世博展览馆举办。新一届展会展馆面积预计达到15,000平方米,200+展商参展,12,000名观众参观,展会规模增扩30%。IPB中国粉体展,作为“为粉体行业提供解决方案的一站式综合服务平台”,今年将举办“IPB中国国际粉体加工及应用论坛”,重点包括“电芯及电池材料生产解决方案专场”。论坛将于2023年7月31日13:00-15:30在展会现场大会论坛区 9001举办,会议专场将邀请布勒,耐驰,琥崧,恩威雅,新帕泰克,申克等“新能源电池”领域的行业知名解决方案专家,为行业同仁提供“电芯及电池材料生产”等解决方案”,分享最前沿的行业资讯,并为现场行业人士答疑解惑。更多演讲嘉宾正在邀请中,更多精彩活动,敬请期待!电芯及电池材料生产解决方案专场时间:2023年7月31日 13:00-15:30地点:大会论坛区 9001主办方:中国颗粒学会、纽伦堡会展(上海)有限公司协办单位:马里亚纳锂电部分专场主题电池匀浆系统的生产与应用湿法超细研磨技术在锂电生产工艺中的应用锂离子电池创新生产工艺锂电池行业固相计量监测解决方案工业在线粒度仪在锂电材料行业的应用探索(* 话题持续更新中,以现场公布为主)主办单位中国颗粒学会纽伦堡会展(上海)有限公司海外支持日本粉体工业技术协会(APPIE)展会联系:廖女士纽伦堡会展(上海)有限公司电话: +86 (0) 21 60 36 12 25传真: +86 (0) 21 52 28 40 11邮箱: jessie.liao@nm-china.com.cn王先生纽伦堡会展(上海)有限公司电话: +86 (0) 21 60 36 12 29传真: +86 (0) 21 52 28 40 11邮箱: Leslie.wang@nm-china.com.cn官网:http://www.ipbexpo.com/IPB 2023 观众预登记 通道IPB中国粉体展 官方微信公众号
  • 欧美克发布NS-Zeta 电位分析仪新品,助力解锁微纳米材料性能优化关键
    “国之大器 始于毫末”,纳米科学与技术是当今国家战略新兴科技领域之一。近年来,纳米材料市场的增长势头强劲。全球纳米材料市场规模在2023年已达到595.87亿元人民币,而中国市场规模则为113.22亿元。预计到2029年,全球纳米材料市场规模将以11.20%的复合年增长率增长至1135.98亿元,显示出巨大的市场潜力和增长动力。而纳米Zeta电位测量在纳米材料研发制备中占据着举足轻重的地位,它如同纳米世界的“电荷导航仪”,精准揭示纳米颗粒在介质中的表面电荷特性,为纳米材料的性能优化,制剂和浆料的稳定性提升及高效应用提供了不可或缺的科学依据。应粉体工业广大用户的颗粒材料表面修饰活化评价、乳液浆料稳定性预测和复杂制剂工艺配方的优化、矿物浮选及污水处理等需求,珠海欧美克仪器有限公司在成功引进和吸收马尔文帕纳科 (Malvern Panalytical)颗粒表征技术的NS-90Z Plus 纳米粒度及电位分析仪基础上,于2024年9月10日最新推出NS-Zeta 电位分析仪,能满足纳米至微米广阔范围内颗粒样品的Zeta电位的测试需求。欧美克NS-Zeta 电位分析仪产品核心参数:● Zeta 电位范围:无实际限制● 适用测试的粒径上限:不小于100μm (取决于样品)● 最高样品浓度:40% w/v (取决于样品及样品池)● 最小样品容积:20μL● 最高样品电导率:260mS/cmNS-Zeta 电位分析仪是一款高性价比的纳微米颗粒Zeta电位的表征仪器,适用于对电位及电位分布表征有较高灵敏度需求的材料分析。例如蛋白质、聚合物、胶体、乳液、悬浮液及各种复杂配方制剂体系等样品的测试分析。* NS-Zeta 可以根据需要购买升级动态光散射技术的粒径测试功能模块。典型应用&bull 精细化工行业纳米材料、表活、低聚物等的开发和生产质控&bull 药物分散体系、乳液和疫苗等制剂配方和工艺开发&bull 脂质体和囊泡的开发&bull 矿物堆浸及浮选&bull 钻井泥浆及陶瓷浆料&bull 电极浆料及助剂的稳定性表征&bull 涂覆材料稳定性能预测&bull 墨水、碳粉、染料和颜料性能改进&bull 优化水处理中絮凝剂的使用&bull 胶体、乳液、浆料稳定性评价&bull 确定多种复杂制剂的混合、均质等加工工艺参数恒流模式的M3-PALS快慢场混合相位检测技术NS-Zeta 融合马尔文的M3-PALS技术除了可消除电渗影响外,新升级的恒流模式下还实现了更高电导率样品测试的可能。恒流模式能有效缓解电极极化的影响,与可切换的高频、低频混合分析模式一起,使得结果重现性更好,准确性更高,且可获得电位分布的信息。相比上一代纳米粒度及电位分析仪产品,NS-Zeta 能满足具有更高电导率的样品的Zeta电位和电泳迁移率测试,同时可以提高电位样品池的使用次数。快慢场混合相位检测Zeta电位分布、相位、频移及Zeta电压和电流图高光学性能、稳定且长寿命的气体激光光源采用进口高稳定He-Ne气体激光器确保数据的重现性,波长632.8nm,功率4mW。NS-Zeta 所使用的气体激光管采用硬封装工艺确保激光管中氦氖气体惰性工作物质终身无损失,激光管寿命达到10年以上,且在生命周期内其光学品质几乎没有变化,确保了测试数据始终可信,且无需用户校准。由于He-Ne气体激光器相干性能显著优于半导体固体激光器,仅需较低的功率即可产生满足测量需求的散射光信号,同时具有更低的杂散光噪声使样品分析灵敏度更高。升级的专家指导功能提升测试水平NS-Zeta 测试后会在数据质量指南模块下自动生成智能化专家指导意见,为如何进一步优化测试或样品处理提供可行方案建议。该技术可以同时协助用户快速判读更准确的Zeta电位和电位分布结果,有利于减少测试数据的错误,及时发现和改善因方法或环境发生变化而引起的测试质量变化。典型测试结果:硅溶胶的Zeta电位及分布NS-Zeta 具有良好的电位和电位分布数据的重现性。纳米Zeta电位测量在生物医药、环境保护、能源存储等多个前沿纳米材料的应用中展现出了无可替代的重要性。在生物医药领域,纳米药物载体的稳定性和靶向性直接关系到治疗效果,纳米Zeta电位测量能够精确评估这些载体的表面电荷状态,进而优化其分散性和生物相容性,提升药物的递送效率和疗效。在能源材料方面,纳米Zeta电位测量对于理解电池材料中的电荷传输机制和界面稳定性具有关键作用,有助于开发更高性能、更长寿命的储能设备。此外,在环境科学中,纳米Zeta电位测量被用于监测水体和土壤中的纳米颗粒污染,评估其环境行为和生态风险,为环境保护提供科学依据……在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中,纳米材料行业被明确列为战略性新兴产业之一,强调了其在高新技术领域的重要性和对经济发展的推动作用。得益于服务新能源、制药以及各工业领域31年的粒度粒形检测与样品质量控制技术的积累,珠海欧美克仪器有限公司结合思百吉集团先进的研发管理经验,坚强的技术支持后盾和全球化供应链体系,先后推出纳米粒度及Zeta电位的全系列分析仪器,深受新材料行业客户的青睐。随着NS-Zeta 电位分析仪的隆重上市,结合NS-90Z plus 纳米粒度及电位分析仪及NS-90 Plus 纳米粒度分析仪等系列产品,必将为新兴科技领域行业客户提供了更完整、高效、专业的粉体粒度检测整体解决方案,助力行业客户创新驱动、高值发展、成就微观无限潜能!
  • 德国元素 | 新能源汽车行业电极材料分析解决方案
    德国元素Elementar | 新能源汽车行业电极材料分析解决方案对于新能源领域的发展来说,电池是关键的环节,也是近年来产业链中投资火热的领域之一。动力电池性能指标主要有储能密度、循环寿命、充电速度、抗高低温和安全性五个维度,其中储能密度和安全性是两大刚需,凭借这两点磷酸铁锂电池和三元锂动力电池跻身主流市场,分别应用于电动客车和电动乘用车市场。 三元锂动力电池是锂电池的一种,是指采用镍钴锰酸锂做正极材料的锂电池。而另一种锂离子电池阳极材料是磷酸铁锂,化学式为LiFePO4,主要用于各种锂离子电池。随着电池行业的快速发展,相关公司针对于现有的三元锂电体系,提出了无钴电池材料的研发方向,由于钴的价格比较昂贵,可以通过增加镍的含量,来增加能量密度和降低成本。 硅材料是目前已知的拥有最高理论比容量的负极材料,作为锂电池负极,在提高动力电池性能上有着巨大的潜力,并且工业上大规模应用的时间窗口已经来临。但是,硅负极材料具有较高的体积膨胀,纯硅作为锂离子电池负极材料时极易粉化、脱落,从而与电解液不断形成新的SEI膜,其电化学性能较差。因此硅碳复合材料是作为锂离子电池负极材料的理想选择。而对于以上的锂电池材料来说,碳硫元素含量的测量至关重要。因为这两种元素含量的范围会对锂电材料的充放电速率,电池容量以及电化学性能有很大影响。这里选择了来自于德国元素的inductar CS cube对于这三种材料进行测量:inductar CS cube 红外碳硫仪应用领域:黑色系金属合金,有色金属,有色金属,碳化物及陶瓷材料,地质矿物,电极材料的碳硫分析。特点:
  • 科学岛团队在水系锌离子电池电极材料研究方面取得进展
    近期,中科院合肥物质院固体所赵邦传研究员团队在高性能水系锌离子电池电极材料研究方面取得系列进展,通过磁场 -电化学缺陷工程协同作用获得了一种超长寿命的 VS2基水系锌离子电池,并探索了 VS2在柔性自愈合锌离子电池中的应用。相关结果发表在 Materials Horizons 和 Small上。   水系电池因其低成本和高安全性在大规模储能领域具有广阔的应用前景,是锂离子电池的有力补充。其中,水系锌离子电池因锌金属高的理论比容量 (820 mAh g-1)和低的氧化还原电位 (-0.76 V vs. SHE)而备受关注。然而,通常锌离子电池正极材料的电化学性能有限,负极锌枝晶生长现象严重,使得锌离子电池的能量密度偏低,循环寿命偏差。因此,设计制备高能量密度正极材料和抑制锌枝晶的生长是开发高性能锌离子电池的两个关键因素。在此基础上,进一步制备柔性电池可有效拓宽储能器件的应用领域和范围。   鉴于此,研究人员采用一步水热结合高充电截止电压下原位电化学缺陷工程制备了一种具有手风琴状的VS2材料。该VS2材料晶格发生了有益的畸变,具有丰富的空位。材料独特的结构解锁了Zn2+沿c轴方向的传输,实现Zn2+沿ab面和c轴方向的3D传输,并可有效减小锌离子与VS2之间的静电相互作用,材料的比容量和倍率性能较为优异。同时,研究人员通过引入磁场的方法调节了电池中锌离子的运动方式,抑制了锌枝晶的生长,实现7400圈的超长循环寿命。   此外,团队通过简单的水热方法在柔性碳泡沫(CF)基底上生长了VS2纳米片阵列,制备了柔性VS2电极材料(VS2@CF),探索了VS2在柔性锌离子电池方面的应用。得益于CF的高导电性和3D多孔骨架结构,VS2@CF表现出优异的倍率性能(5 A g-1时172.8 mAh g-1)和循环稳定性(1 A g-1下1000次循环后130.2 mAh g-1)。更重要的是,由VS2@CF正极、CF支撑的Zn负极和凝胶电解质组装的准固态电池VS2@CF//Zn@CF同样表现出优异的倍率性能( 0.2 A g-1时261.5 mAh g-1,5 A g-1时149.8 mAh g-1)和循环稳定性(1 A g-1下100次循环后126.6 mAh g-1)。VS2@CF//Zn@CF全电池还表现出良好的柔韧性和自愈性能,在不同弯曲角度下都具有较高的比容量,被剪开能迅速自愈合,并且愈合后能正常充放电。   合肥物质院固体所博士研究生毛云杰为论文第一作者,高能物理研究所散裂中子源科学中心司建国博士后对论文的部分结果进行了理论解释。该研究工作得到国家重点研发计划、安徽省重点研发计划、合肥大科学中心高端用户和合肥物质院院长基金等项目的支持。图 1. Zn-VS2 AZIB的结构示意图及电化学性能: (a) 结构示意图; (b) 循环性能; (c) 富含空位 VS2与其它类似结构正极材料的 Ragone图; (d)由 Zn-VS2电池供电的 LED灯光学照片。图 2. ( a)不同弯曲角度下的 VS2@CF//Zn@CF光学照片。 VS2@CF//Zn@CF电池的( b)循环性能和( c)倍率性能;( d)不同弯曲角度下的 GCD曲线;( e)由 VS2@CF//Zn@CF准固态电池点亮的商用 LED灯条。
  • 应用 | 银浆润湿性对芯片键合性能的影响
    研究背景在半导体行业,银浆是制作银电极的浆料,由高纯度的(99.9% )金属银的微粒、粘合剂、溶剂、助剂所组成,比较粘稠状。用于把芯片键合到基材上,它不仅帮助固定芯片,而且帮助减少芯片因封装产生的内应力和变形,进而保护芯片。近年来,随着芯片向着最小化和最薄化发展,需要银浆有更高的强度与可靠性。现有商品化银浆存在粘合力不足、在界面处分布不均等问题,无法满足产品质量的需要。本文对比研究了商品化银浆体系和新银浆体系的润湿性对芯片键合性能的影响。材料与方法银浆:新型银浆体系(记为 B),其与银浆A体系的区别在于粘合促进剂的不同。基底:环氧玻纤基材。采用德国 KRÜ SS 公司的 DSA100 测量银浆与基材的接触角。DSA100接触角测试仪结果与讨论银浆B在基材上的接触角低于银浆A,表明银浆B的浸润性良好,有利于在基板和芯片中间产生连续的银浆层。图1,银浆 A(左)和银浆 B(右)与基材的接触角而剖面形貌分析也证实银浆 B在芯片表面形成了连续的银浆键合层。对银浆A的芯片键合层剖面进行观察,发现银浆A的键合层存在空洞,证明银浆在点胶过程中没有完全浸润基材的表面,使空气封闭在键合层中。而空气在银浆固化的过程中受热膨胀,不仅减小了界面处的银浆结合面积,减弱了键合强度,而且也导致了过高的键合层厚度。图2,银浆 B 键合层剖面的 SEM 照片图3,银浆 A 键合层剖面的 SEM 照片总结可看出减少银浆层的空洞是提高芯片键合强度的一种有效方法。合适的粘合促进剂可以帮助增加银浆在基材表面的浸润并减少界面银浆层里的空洞。参考文献:本文有删减,详细信息请参考原文。堵美军,梁国正.高芯片键合质量与高生产率的新型银浆体系的研究[J].中国集成电路,2021,1-2(260-261): 63-69.
  • 应用 | 银浆润湿性对芯片键合性能的影响
    研究背景在半导体行业,银浆是制作银电极的浆料,由高纯度的(99.9% )金属银的微粒、粘合剂、溶剂、助剂所组成,比较粘稠状。用于把芯片键合到基材上,它不仅帮助固定芯片,而且帮助减少芯片因封装产生的内应力和变形,进而保护芯片。近年来,随着芯片向着最小化和最薄化发展,需要银浆有更高的强度与可靠性。现有商品化银浆存在粘合力不足、在界面处分布不均等问题,无法满足产品质量的需要。本文对比研究了商品化银浆体系和新银浆体系的润湿性对芯片键合性能的影响。材料与方法银浆:新型银浆体系(记为 B),其与银浆A体系的区别在于粘合促进剂的不同。基底:环氧玻纤基材。采用德国 KRÜ SS 公司的 DSA100 测量银浆与基材的接触角。DSA100接触角测试仪结果与讨论银浆B在基材上的接触角低于银浆A,表明银浆B的浸润性良好,有利于在基板和芯片中间产生连续的银浆层。图1,银浆 A(左)和银浆 B(右)与基材的接触角而剖面形貌分析也证实银浆 B在芯片表面形成了连续的银浆键合层。对银浆A的芯片键合层剖面进行观察,发现银浆A的键合层存在空洞,证明银浆在点胶过程中没有完全浸润基材的表面,使空气封闭在键合层中。而空气在银浆固化的过程中受热膨胀,不仅减小了界面处的银浆结合面积,减弱了键合强度,而且也导致了过高的键合层厚度。图2,银浆 B 键合层剖面的 SEM 照片图3,银浆 A 键合层剖面的 SEM 照片总结可看出减少银浆层的空洞是提高芯片键合强度的一种有效方法。合适的粘合促进剂可以帮助增加银浆在基材表面的浸润并减少界面银浆层里的空洞。参考文献:本文有删减,详细信息请参考原文。堵美军,梁国正.高芯片键合质量与高生产率的新型银浆体系的研究[J].中国集成电路,2021,1-2(260-261): 63-69.
  • 深圳先进院开发出可普适于神经界面、水氧化及抗生物污染的电极材料
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所微纳中心研究员吴天准团队研发出一种普适于神经界面、水氧化及抗生物污染的功能化电极材料。相关研究成果以Platinum Nanocrystal Assisted by Low-Content Iridium for High-Performance Flexible Electrode: Applications on Neural Interface, Water Oxidation and Anti-Microbial Contamination为题在线发表于Advanced Materials Interfaces上,并被选为封面文章。  近年来,侵入式和植入式器件已广泛应用于人造耳蜗、人造视网膜、深脑刺激器等神经假体,以便治疗和诊断神经疾病。其中神经电极作为连接内部组织与外部设备之间的桥梁,正朝着微型化和集成化的方向发展,这将为临床提供更高的电刺激/记录效率。然而,电极尺寸的大幅度缩小会造成极大的界面阻抗,严重降低了其电荷存储和注入能力等性能,从而限制了其临床应用。基于上述考虑,研究人员在前期工作中已研发出铂、铱纳米修饰材料(Electrochim. Acta, 2017, 237, 152-159 Adv. Mater. Interfaces, 2019, 6, 1900356 ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 14495-14506 IEEE Sens. J. 2021, 21. 22868-22877),有效改善了神经电极的电学性能和刺激效率。  在前期基础上,研究人员进一步开发出了具有极大表面积的3D铂纳米枝晶,同时利用极慢速扫描沉积的方法将低含量的氧化铱纳米颗粒(<3 wt% Ir)较好地附着于铂纳米枝晶结构上。研究结果表明,在微电极表面(电极直径:200 mm)修饰铂纳米枝晶材料后,电化学阻抗相比未修饰电极降低了94%以上,阴极电荷存储能力增大了30倍。继续修饰低含量的氧化铱纳米颗粒,可使上述性能迅速翻倍,这是由于该复合材料表面通过可逆法拉第过程注入电荷时,有相应的氧化还原反应发生,此时电极/组织界面可以容纳更多的电荷。该复合材料修饰的电极在经过1亿多次的连续电脉冲刺激后,氧化铱薄层仍然牢固附着在铂枝晶结构上,电性能无显著下降,稳定性优异。  此外,铂和铱具有优异的催化性能,常作为析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的电催化剂。该团队在前期已通过电沉积手段制备了一种铂纳米材料,在HER中表现出巨大潜力(Chin. Chem. Lett. 2020, 31, 2478)。然而,水的电解效率往往受限于OER的高过电位。基于此,团队将修饰有上述低含量氧化铱的铂纳米枝晶电极用于OER,发现在0.5M H2SO4中仅需150 mV的低过电位,即可达到10 mA×cm-2的电流密度;氧化铱的加入使铂纳米枝晶的Tafel斜率降低了75%(~41 mV×dec-1)。在该电流密度下经过12h的恒电流测试后,电极表面的微观结构和催化性能未发生明显变化,表现出优异的催化稳定性。此外,考虑到微生物粘附引起的生物污染会限制植入器件的服务周期,团队进一步探索了该电极的抗微生物污染能力。研究发现,经培养48h后,大肠杆菌在具有铂铱纳米复合枝晶结构的电极表面覆盖率远远低于平面铂电极,证实了其潜在的抗菌能力。  上述研究成果有效解决了现有的技术短板,可操作性强,能批量生产,可普适于神经界面、水氧化、抗生物污染等方面,有望广泛应用于神经假体、高效刺激/记录电极、生物传感等柔性生物电子,以及能量存储等实际应用领域。该研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、深圳市科创委等项目的资助。  论文链接
  • 安徽省首批次新材料研制需求清单公布
    近日,安徽省经济和信息化厅公布《安徽省首批次新材料研制需求清单(2022年版)》。该清单是导向性的,相关企业应根据市场需求、先进性等确定研制材料性能具体目标。各地在新材料“双招双引”、研发、推广应用等方面,要统筹有关政策和资金,综合、精准施策,进一步促进安徽省新材料产业创新发展。安徽省首批次新材料研制需求清单(2022年版)(执行期2022年-2024年)一、先进钢铁材料高性能船舶用钢、海洋工程用钢、新型热成形钢板、高性能轴承钢、弹簧用钢、高温渗碳齿轮钢、超强合金钢丝、耐热钢、取向硅钢超/极薄带、高强抗疲劳05Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化钢、高性能钼镍钢金属粉末材料、航空航天用铸造镍基高温合金、超纯净气门用渗氮弹簧线材、超强淬回火合金丝材、建筑结构用高强抗震耐蚀耐火钢。二、先进有色金属材料航空用高性能型材、高性能车用铝合金薄板、动力电池集流体用铝箔、软包电池用铝塑膜、新型镁合金挤压板(棒、型)材、高频微波覆铜板、高密度覆铜板、高频高速基板用压延铜箔、引线框架铜合金带材、高性能高精度铜合金丝线材、高性能铜镍锡合金帶箔材、电子、汽车等行业用高性能铜镍硅合金,高因瓦合金箔、铜铝复合材料、高纯铜和铜合金靶、铝合金焊丝、高强高导铬锆铜、超细晶强化铜镁合金、超细晶硬质合金棒材、医疗CT机X射线管(球管)阳极靶盘材料、稀有金属涂层材料、新型硬质合金材料。三、先进化工材料聚芳醚砜、聚苯硫醚、光学级聚甲级丙烯酸甲酯、生物基呋喃聚酯、生物基聚酰胺树脂、生物基聚氨酯、TDE85特种环氧树脂、高端基聚异丁烯、聚双环戊二烯、聚己二酸/对苯二甲酸乙二醇酯、高频高速通讯高端覆铜板用碳氢树脂、覆铜板用功能化低分子聚苯醚、光学薄膜用丙烯酸涂层树脂、光刻胶用树脂、非隔热型阻燃有机玻璃、医疗输液管用热塑性弹性体TPE材料、三醋酸纤维素及膜、液晶聚合物材料及薄膜、光谱纯/纤维级/拉膜级聚乳酸树脂、聚乳酸双向拉伸薄膜、高灼热丝无卤阻燃PC材料、膨化聚四氟乙烯密封材料、热转印碳带用聚酯薄膜、纳米级高分散性炭黑、VOCs回收膜、高性能水汽阻隔膜、双极膜电渗析膜、水性防火阻燃(保温)涂料、水性超支化环氧导静电涂料、环保型荧光颜料、耐蒸煮酞菁蓝、高效复合铜基催化剂、高性能自动变速箱油、高性能油膜轴承油、风电机组专用润滑油、生物基润滑油、镁合金切削液。四、先进无机非金属材料生物医药用中性硼硅玻璃包装材料、高强透明微晶玻璃、石英玻璃、高档电熔β-Al2O3耐火材料、高性能陶瓷基板、高频高速通信用高性能硅基玻璃粉、高纯氧化铝、电子级绢云母、新型耐候性矿物质阻燃材料、功能土壤处理材料。五、高性能纤维及复合材料高回弹耐磨包覆型TPE复合材料、特种树脂基吸波蜂窝材料、氮化物基陶瓷复合材料、无粘结相碳化钨金属陶瓷材料、辊压机辊套用铁基合金复合耐磨材料、铜钢、铜铝复合材料,特种树脂预浸料、反应型聚烯烃纤维复合增强材料、风电叶片用碳纤维复合材料、电子级低介电玻璃纤维及制品、超净排放高性能覆膜滤料、聚四氟乙烯纤维及滤料、超薄电子基布、高强度连续玄武岩纤维。六、稀土功能材料AB型稀土储氢合金、高性能钕铁硼磁体、钕铁硼热压磁体、高性能各向异性粘结磁体(粉)、汽车尾气催化剂及相关材料、MnZn宽频电磁吸收体材料、高性能金刚石工具稀土合金粉末材料、铈锆稀土基复合氧化物、稀土抛光材料。七、先进半导体材料和新型显示材料碳化硅单晶衬底、碲锌镉晶体衬底、锑化镓晶体、锑化铟晶体、超高纯锗单晶、光刻胶及其关键原材料和配套试剂、宽幅TFT偏光片用PVA光学基膜、超薄柔性玻璃、柔性显示盖板用透明聚酰亚胺薄膜、特种气体、光掩膜板、化学机械抛光液、高纯化学试剂、低温无铅玻璃封装浆料、电子封装用钨铜、钼铜热沉复合材料,高性能半导体封装用键合丝、微球材料、OCA光学胶、透明电致发光膜、透明柔性导电膜材料、半导体量子点材料、先进半导体材料前驱体、增亮膜,扩散膜、高激光损伤阈值减反膜、高强度、高导电、高速固化新型电子胶,低相位差保护膜、高性能有机发光显示材料及中间体、单体,量子点材料、靶材。八、新型能源材料新能源复合金属材料、燃料电池全氟质子膜、反光釉料、透明耐紫外聚乙烯醋酸乙烯树脂及封装胶膜、大颗粒四氧化三钴、高纯四氧化三锰、三元材料(镍钴铝酸锂、镍钴锰酸锂)及前驱体、氧化亚硅负极材料、高性能硅炭负极材料、碲化镉发电玻璃。九、前沿材料超材料、石墨烯导电浆料、石墨烯-纳米银线复合柔性透明导电膜、3D打印聚乳酸树脂、3D打印用合金粉末、球形非晶粉末、铁基宽幅超薄纳米晶带材、铪钨纳米热喷涂材料、超细碳化钨粉末、铜基微纳米粉体材料、电触头材料用纯铜粉。
  • 宁波材料所李润伟团队在超稳定可拉伸电极方面取得重要进展
    在智能可穿戴电子领域,稳定耐用的柔性可拉伸导体仍然是一个巨大的挑战。尤其是在人体表皮生理信号的收集过程中,稳定的可拉伸电极可以实现长时间精准的信号收集。目前无论是表面结构设计型、导电材料复合型还是本真可拉伸型电极,均难以实现在动态变形下稳定的电性能。所以,制备具有高稳定电性能的电极仍然是一个极大的挑战。近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在李润伟研究员的带领下,受到人工渔网启发,模仿“水膜-鱼网”结构设计了具有柔性自适应导电界面的超稳定可拉伸电极,提出利用静电纺丝法构建液态金属聚氨酯(TPU)二维“仿水膜-鱼网”结构薄膜,实现了极低初始方阻(52mΩ sq-1),解决了弹性电极中导电率和拉伸率不可兼容、循环变形下电性能不稳定的问题,应变下通过网孔束缚液态金属对外扩展和液态金属在网孔内自适应流动,实现低电阻高稳定可拉伸电极,该电极的动态自适应导电网络使其具备极强的动态循环稳定性,经过33万次100%拉伸应变循环,电阻仅变化5%,同时电极面对冷热、酸碱、浸水等服役环境变化,依旧表现出稳定的电性能。该电极可应用于全天候人体表皮生理信号监测、智能人机交互界面及人体热疗等方面,有望助力基于万物互联的可穿戴健康监护系统及电子皮肤人机交互界面的持续发展。该工作以题为“Ultra-robust stretchable electrode for e-skin: In situ assembly using a nanofiber scaffold and liquid metal to mimic water-to-net interaction”的论文发表在InfoMat上(DOI:10.1002/inf2.12302),并被选为封面文章(如图1)。图1 液态金属基超稳定可拉伸电极及应用InfoMat封面该团队通过TPU静电纺丝与液态金属微纳颗粒静电喷涂的原位复合,以及随后进行的机械激活,制备出了仿“水膜-渔网”的可拉伸电极。该电极的超稳定电性能,主要得益于其仿“水膜-渔网”结构,也可称之为液态金属动态自适应网络,由于液态金属薄膜与聚氨酯纺丝网的交互作用,在小应变下(<100%的应变),SEM原位观察到液态金属可以实现自适应流动,卸去局部应力,保持导电薄膜连续;在大应变下(300%-500%的应变),尽管液态金属薄膜会破裂,但聚氨酯纺丝网会阻碍其断裂,并使其包裹在纤维丝上,保持整体导电网络的稳定性(图2a)。作者还透彻分析了液态金属微米纳米球如何通过尺寸效应和微观捆绑结构实现与纳米纤维丝网络的复合。图2 超稳定电极机理及应用同时,通过局部激活和激光切割,可以将聚氨酯液态金属复合材料制备成多层多功能人机交互系统。上层电容传感阵列连接在集成电路和蓝牙模块上,能够实现无线信号传输,在拉伸和弯曲状态下均可以对计算机输入无线指令,可应用在智能可穿戴游戏控制等方面。下层蛇形加热器展现出良好的电热稳定性,可以实现45℃-90℃稳定加热,并展现出优异的加热循环性能,可用于人体加热治疗。局部激活的电路对机械破坏展现出很好的抵抗性,该电极可以实现即时导电通路重建,使电极在破坏、拉伸状态下依然能够正常工作(图2b)。该电极展在100%应变拉伸循环试验中,在第一次拉伸电阻发生了轻微升高,后续的33万次循环中,其电阻仅上升了5%,该特性要远远优于其他已报道的可拉伸电极(图2c)。该电极可以实现人体表皮全天候心电信号检测。首先,通过体外细胞实验证明该电极具有良好的生物相容性和极低毒性,可以用在人体表皮进行心电监测,其展现出与商用凝胶电极类似的阻抗性能。其次,该工作根据人的活动场景,为电极设计了静态、运动、水冲三个工作场景,超稳定电极展现出优异的心电信号收集能力,信噪比达到0.43,尤其是在水冲环境中,该电极依然能够收集到稳定、清晰的心电信号,可用于全天候心电诊断(图3)。图3 超稳定电极的生物相容性探究及其在全天候心电监测方面的应用综上所述,该工作设计并实现了超耐用可拉伸电极,基于液态金属和聚氨酯纺丝网络构成的自适应导电网络,实现了在机械变形、长时间氧化、循环浸没、加热、酸碱浸泡等各种环境刺激下的稳定电性能,尤其实现了33万次拉伸循环下极小的电阻变化。该电极可以应用在全天候心电监测、智能人机交互系统等方面,在长时间体表电子皮肤、体内生物相容性器件等方面展现出很大的潜力。该工作由曹晋玮、梁飞、李华阳等在李润伟研究员与宁波诺丁汉大学朱光教授的共同指导下完成,并得到国家自然科学基金(51525103、51701231、51931011),宁波市3315人才计划,宁波科技创新2025项目(2018B10057),浙江省自然基金(LR19F010001),浙江省杰出青年科学基金(2016YFA0202703)中国科学院王宽诚教育基金(GJTD-2020-11)的支持。
  • 城市环境所在废弃生物质多孔碳电容脱盐电极材料研究中取得进展
    近日,中国科学院城市环境研究所郑煜铭团队(污染防治材料与技术研究组)在废弃生物质多孔碳应用于电容脱盐方面取得新进展。该研究揭示了提高碳电极材料石墨氮含量对增强电容脱盐性能的内在机制。 碳材料因储量丰富、环境相容性高,成为电容去离子(Capacitive deionization,CDI)电极材料研究的热点。然而,制备良好亲水性、高比表面积、适合孔径分布、高导电性、稳定电化学性能的碳电极材料颇具挑战性。因此,亟需发展一种绿色、低成本的方法来制备具有特定形态或孔隙结构的杂原子掺杂碳电极材料。近年来,杂原子掺杂工程为制备高性能CDI电极材料提供了新思路。基于此,中国科学院城市环境研究所郑煜铭团队以溶解有废弃蚕茧的汰头废水为氮和碳源,运用ZnCl2活化-碳化工艺制备了氮掺杂分级多孔碳(NPC),并将其作为电极材料用于CDI脱盐,实现废弃物资源化(如图)。研究发现:提高石墨氮含量可有效降低电极材料本征电阻,减小脱盐能耗;同时可增加电极材料内部缺陷形成赝电容吸附位点,进一步增大脱盐容量。优化后的NPC-1.5电极材料的电吸附容量可达22.19 mg g-1,平均脱盐速率为1.1 mg g-1 min-1,优于已报道的活性炭和其他多孔碳电极材料;经过50次循环利用后,NPC-1.5仍能保持初始电吸附容量的97%,表明该材料在海水淡化方面具有应用潜力。 相关研究成果以Silkworm cocoon waste-derived nitrogen-doped hierarchical porous carbon as robust electrode materials for efficient capacitive desalination为题,发表在《化学工程杂志》(Chemical Engineering Journal)上。研究工作得到国家自然科学基金面上项目和中国科学院青年创新促进会等的支持。  NPC的制备及其CDI脱盐示意图
  • 康塔仪器与复旦大学先进材料实验室联办电池行业交流会
    中国电池行业近来发展迅猛,同时竞争也日趋激烈,材料作为决胜的关键之一,一直备受关注。作为比表面及孔径分析的全球领导者,康塔仪器产品在电池行业拥有着极其广泛的应用,涵盖:正极和负极材料(含钴酸锂等低比表面积材料)、多孔电极、电池隔膜、电解液、燃料电池催化剂、气体扩散层等。无论是比表面积、孔径及其分布、孔隙率、催化剂活性面积、水含量、真密度和堆密度、电导率和电位还是粒度和形貌,康塔都不单能提供最合适的产品,还有着丰富的应用经验。 为了让广大电池相关行业客户深入了解“气体吸附法测定比表面和孔径分布技术”以及“颗粒和多孔材料分析技术”的进展,提高分析测试水平,以充分发挥仪器在科研、教学及生产工作中的作用,同时搭建一个大家与康塔仪器之间深入交流的平台,共同探讨相关分析技术,解决实际应用中的难题,美国康塔仪器公司与复旦大学先进材料实验室联合举办本次“电池行业技术与培训交流会”,由杨正红总经理亲自主讲,并特邀在锂电池研究上有深厚造诣的复旦大学先进材料实验室夏永姚教授做锂电行业专题报告。我们携卓越的产品,先进的解决方案和翔实的应用案例,恭迎您的莅临。 日期:2016 年3月25日 地点: 上海市复旦大学江湾校区先进材料大楼新能源研究院一楼会议室地址: 上海市杨浦区淞沪路2005号(近国帆路) 会议主要内容:康塔公司简介锂电行业技术发展展望(夏永姚教授)3.BET基本知识和原理介绍4.NOVA比表面及孔径分析仪测试数据分析1)怎么得到更稳定的数据2)怎么提高测试速度3)怎么看待不同仪器之间的测试差异4)怎么设置测试条件,得到更好的测试效果5)NOVA除了测试比表面,还有哪些功能可以开发5.新品NOVATOUCH比表面及孔径分析仪创新点介绍1)新的功能介绍以及和NOVAe系列的区别介绍2)NOVATOUCH系列测试的速度优势和数据精度优势6.锂电行业其他仪器介绍1)IQ系列比表面及孔径分析仪在锂电行业的应用(石墨烯和活性炭领域)2)粒度粒形分析3)水吸附及其他蒸汽吸附4)DT在浆料上的应用5)堆密度及真密度测试 如果您有任何咨询或问题,请直接与我们联系,报名联系人:张经理 021-52828278-25 jameszhang@quantachrome.com.cn报名截止日期,2016年3月19日,名额有限,报名从速。
  • 成本低廉的造纸衍生物质 摇身一变成锂硫电池电极材料
    p   造纸工业一种很常见的副产品:木质磺酸盐,已被以色列理工学院科学家证明可做为锂硫电池的低成本电极材料,目前研究小组创建了一款手表锂硫电池原型,下一个工作将试着扩大原型。 br/ /p p   锂硫电池能量密度至少是锂离子电池的两倍之多,因此尽管可充电锂离子电池是市场当红炸子鸡,科学家还是对锂硫电池的开发产生浓厚兴趣。 /p p   可充电电池主要由两个电极、电极间的液体电解质以及隔离膜组成,锂硫电池的阴极由硫碳基质构成,阳极使用锂金属氧化物。在元素形式中,硫是不导电的,但当硫在高温下与碳结合时会变得高度导电,因此被看好应用于新型电池技术中。 /p p style=" text-align: center "    img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/a6c903ca-7605-4ae1-b894-c58d427c5885.jpg" title=" 3.jpg" / /p p   然而,锂硫电池的一大挑战是硫很容易溶解到电池电解质中,导致两侧电极在循环仅仅几个周期后就恶化,尽管科学家试图使用不同形式的碳如:纳米碳管、复杂的碳泡沫等将硫稳在适当位置,但成效有限。 /p p   以色列理工学院研究团队现在找到一种简单方法,可以从单一原材料中创造出最佳的硫基阴极,他们将造纸工业的主要副产品木质磺酸盐(lignosulfonate)进行干燥处理,然后放到石英炉管(quartz tube furnace)中加热至 700℃,于高热之下驱除大部分硫气,但留下一些多硫化物(硫原子链),可深度嵌入活性碳基质中。 /p p   研究人员重复加热过程好让适量硫嵌入碳基质中,接着将材料研磨并与惰性聚合物黏合剂混合,于铝箔上形成阴极涂层,证实可以用这种廉价、丰富的造纸衍生物质来建构锂硫电池。 /p p   目前团队设计了一款锂硫电池原型,规格为手表电池,可循环充放电约 200 次。下一步工作是扩大原型,以显著提高放电率和电池循环寿命,使电池有机会为大型数据中心供电、微电网和传统电网提供更便宜的能源存储选项。 /p p br/ /p
  • 扫描电镜优秀论文赏析|飞纳台式扫描电镜电极材料上的应用
    扫描电镜优秀论文赏析|基于强 p-p 堆积效应的具有大内置电场的层堆积聚酰亚胺用于快速锂离子存储海南大学材料科学与工程学院 陈文参赛论文:Layer stacked polyimide with great built-in electronic field for fast lithium-ion storage based on strong p-p stacking effect发表期刊:Energy Storage Materials根据参与储能反应的活性氧化还原官能团的不 同,有机电极材料 可分为导电聚合物、有机硫化合物、有机自由基和羰基化合物。其中羰基化合物因电化学活性高、原料 丰富等特点受到广泛研究。然而羰基化合物电极在碱金属离子电池中应用时通常易 溶于液体电解质且电导率差。因此,人们采取了各种策略来改善这些问题,包括聚合、盐化、与导电碳材料 形成复合材料 、优化电解质选择等。聚酰亚胺因具有优异的耐溶剂性、热力 学稳定性和可灵活编程的聚合物结构,被视为潜在的锂离子电池(LIBs)有机正极材料 。然而,PI 链的导电性差、易 缠结和团聚,导致离子扩散缓慢、电子转移不 良和反应不 充分,难以在高电流密度下有效达到其理 论容量 。本文成功获得了基于 π‑ π 堆积效应的层堆积聚酰亚胺正极(NT‑ U)。NT‑ U 具有较大的分子偶极矩,这是由 PI 中的强电负性基团诱导,并通过 π‑ π 堆积结构进一步增强,这有助于形成更大的内置电场(BIEF)。这种高度结晶的 PI 中的强 BIEF 在加速电荷传输动力 学和提高 LIBs 的电化学性能方面起着至关重要的作用,这些发现为基于偶极和 BIEF 机制构建 PIs 正极以实现快速高效的储能提供了新的见解。 试验过程 典型的合成工艺是将 2mmol 萘‑ 1,4,5,8‑ 四羧酸二酐(NTCDA)和 2mmol 尿 素分别溶解于 20 mL N‑ 甲基吡咯烷酮(NMP)中。完全溶解后,将两种单体溶液转移至圆底烧瓶中,在 N2 气氛下于 180 ℃ 搅拌回流 8h。冷却至室温后,通过真空过滤分离初步固体,并用 NMP 洗涤数次以除去可溶性低聚物。当滤液完全无色时,收集不 溶性固体产品并在 110 ℃ 真空干燥箱中干燥过夜。最后,在 N2 气氛下于 300 ℃ 退火 8h 获得 NT‑ U 粉末。使用相同程序合成 NT‑ E,但将尿 素替换为乙二胺(EDA)。本文分别使用乙二胺和尿 素作为二胺连接体,通过简单的缩合步骤制备了 NT‑ E 和 NT‑ U 两种 PI 材料 。通过 FTIR 光谱证实了 NT‑ U 和 NT‑ E 样品的成功制备。与单体分子相比,这两种 PI 都具有良好的热稳定性和在液体电解质中的优异的耐溶剂性。使用飞纳台式扫描电镜能谱一体机 Phenom ProX 拍摄了 NT‑ E 和 NT‑ U 样品的形貌,并在图 1a 和 c 中进行 了展示。NT‑ E 聚合物(图1a)显示出由随机颗粒组成的不 规则形貌。相反,NT‑ U (图1c)呈现出明显的层状晶体结构,表明这两种 PI 都是通过纳米片结构自组装的。图1 扫描电镜(SEM)图像与超声后 AFM 图像随后,结合 DFT 计算和电化学测试,详细揭示了 NT-U 和 NT-E 的电子和锂离子传输行为。NT-E 和 NT-U 阴极的第一次循环 CV 曲线在 0.1mV s-1 下记录。NT-U 显示出以 2.32V 为中心的宽阴极峰,比 2.21V 的 NT-E 更强、更尖锐。有机材料与其电子结构高度相关。NT-E 和 NT-U 电极在 50Ma g-1 下的初始三条放电/充电曲线如图所示。NT-U 在 ~2.4V 下提供了平坦的放电平台,与 CV 测试非常一致。但 NT-E 呈现出倾斜的放电曲线。NT-U 的平坦放电平台可归因于 C=O 键从尿素单元的吸电子特性,这降低了氧化还原活性羰基的电子密度,促进了稳定输出电势的形成。第一次循环中的放电曲线表明,NT-U 电极可以提供 152mAh g-1 的高初始放电比容量,而 NT-E 只能释放 31mAh g-1 的比容量。这种显著差异可能归因于两种 PI 的不同晶体和电子结构。因此,通过密度泛函理论(DFT)研究了NTCDA、NT-E 和 NT-U 的电子结构,结果如图所示。根据分子轨道理论,最低未占分子轨道(LUMO)能量与电子亲和力和有机电极材料的电势有关。NTCDA 显示出最低的 LUMO 能级(-4.00eV),但该单体在有机液体电解质中的显著溶解度意味着其用作阴极材料是不现实的。NT-U 显示出明显低于 NT-E(-3.48eV)的 LUMO 能级(-3.74eV),表明 LIBs 中可能有更高的放电电势。这与 CV 测试非常一致。此外,与 NT-E 相比,NT-U 在 HOMO 和 LUMO 能级之间表现出更小的能隙(Eg=3.49eV),这表明其具有更好的电子导电性和在 LIBs 中释放更高的阴极材料有效容量的潜力。与 NT-E 相比,NT-U 聚酰亚胺具有更强、更宽的吸收能力,表现出其最大的 π-电子共轭体系。测量聚酰亚胺的光学间隙(Eg)。NT-U(2.70eV)的Eg比NT-E(2.81eV)窄,表明其具有更好的电子导电性。图3。(a) NT-E 和 NT-U 在 0.1mV s-1 下的第一个循环的 CV 曲线。(b)NT-E和(c)NT-U 在 50mA g-1 下的充电和放电曲线。(d) NTCDA、NT-E 和 NT-U 的分子结构、HOMO/LUMO 能级和轨道分布结合 DFT 计算和实验结果,本文提出了一种用于 LIBs 的具有 BIEF 的 NT‑ U 正极机理 ,如图 6 中的示意图所示。由于尿 素连接基团具有很强的亲电性,从萘核心到酰亚胺取代基都可以观察到分子内极化。这种分子内极化通过层堆叠的 π‑ π 效应增强,导致 NT‑ U 中形成更强的 BIEF,从而显著增强了这种电极材料 的电荷传输性能。相比之下,非晶态的 NT‑ E 具有小的偶极矩和微弱的 BIEF,导致导电性差。因此,与 NT‑ E 相比,NT‑ U 表现出更 好的电化学动力 学和优异的性能。本文还进行 了不 同电压下 NT‑ U 聚酰亚胺在第一个循环过程中微观外观的演变。如图所示,NT‑ U 颗粒(原始)表面光滑,表面覆盖着大量 导电炭⿊ 。当放电至 1.5V 时,颗粒表面逐渐变得粗糙,这可能是由于锂的嵌入过程,形成了 NT‑ UxLi 化合物;当充电至 3.5V 时,越来越多地出现表面光滑的 PI 晶体,几乎没有出现表面粗糙的 PI 颗粒。不 同电压下 NT‑ U 聚酰亚胺在第一个循环过程中 SEM 微观外观的演变结果分析根据原位 FTIR 和原位 XPS 分析,锂原子通过烯醇化反应引入到 NT‑ U 分子中:C=O → C–O–Li。然而,DFT 计算表明,4 个锂原子开始由两个相邻亚胺基团的羰基共享。随着锂化过程的继续,相邻的尿 素单元和亚胺部分的羰基又共享了 2 个锂原子。图中的表格显示了每个锂化过程的结合能。简而言之,NT‑ U 电极的锂化机理 可以描述为一个 3 电子过程,其中 2 个锂原子首先与亚胺部分的 C=O 基团反应,第三个锂原子与相邻尿 素单元和亚胺部分的羰基结合。这些结果表明,循环过程中的锂化/脱锂过程导致 NT‑ U 晶体结构的周期性变化。因此,NT‑ U 保持高度结晶的结构,在放电/充电循环过程中经历周期性的可逆变化,表明作为正极表现出良好的长期性能。结论综上所述,筛选出低成本尿 素作为连接剂,通过一步缩聚反应构建聚酰亚胺有机电极材料 (NT‑ U)。与非晶态聚酰亚胺(NT‑ E)相比,NT‑ U 电极在 500mA g‑ 电流密度下可实现 165mA h g‑ g‑ 循环的高可逆容量 。通过原位 XRD、非原位 FTIR、非原位 XPS 和 DFT 计算等多种技术,对 NT‑ U 的储能机理进行了评估。尿素的规则平面结构和电负性羰基赋予 NT-U 高度堆叠的结构和更大的分子偶极矩,这导致在PI材料中形成强内建电场(BIEF)。NT‑ U 的 π‑ π 堆积效应使离域电子云重叠,增强了电子的转移。此外,BIEF 有效地加速了锂离子和电子在 PI 内的传输。 NT‑ U 的层状堆叠结构与 BIEF 相结合,可实现快速的反应动力 学和令人满意的电池性能。这项工作为利用 BIEF 灵活设计 PI 作为锂离子存储有机正极材料 提供了新的见解。
  • OPTON的微观世界|第12期 锂电池负极材料的显微世界
    概 述 锂离子电池作为一种新型无污染、可再生的二次能源装置,具有输出电压高、比容量高、寿命长等优点,因此成为了手机、笔记本电脑、电动汽车以及航空航天领域的理想电源之选。正极材料、负极材料、电解液以及隔膜是锂离子电池的核心组成部分,电解液的主要作用是承载着锂离子在正负极之间的传导,组成部分包括锂盐、有机溶剂以及功能添加剂。隔膜起着隔开正、负极材料的作用,防止二者接触造成短路,其主要是由过孔的高分子聚合物薄膜构成,在实际应用过程中,锂离子电池充电/放电就是靠锂离子在正、负极材料中可逆的嵌入/脱出来完成。作为锂电池的核心组成之一——负极材料,今天就随小编来一起探究锂离子电池负极材料的神秘世界吧。一、样品制备 为了更好地观察锂电池负极材料的内部结构,小编们决定观察负极材料的截面,但是传统的截面样品制备方式或多或少地会使样品形貌失真,比如剪切的话会使样品表面产生应力,为了更好地观察负极材料的真实结构,于是小编们将样品制备在挡板上,采用Gatan的氩离子抛光仪对样品截面进行抛光处理后观察。图一:(A)、原始样品(B)、将样品剪切合适后粘在挡板上(C)、抛光处理后的样品图一:样品的制备二、锂电池负极材料的SEM分析采用ZEISS的sigma 500电镜观察样品的形貌,从图二的A图负极材料截面宏观形貌图可以看出锂电池负极材料分为上中下三层, 从图二的B图可以看出负极材料其形貌存在层状结构,从图二的C、D图可以看出出现了不同的成分衬度,代表着不同的元素分布。三、锂电池负极材料的元素分析 结合图三的A图SEM图和能谱面分布B、C图可以看出,锂电池负极材料的上下两层主要是石墨且掺杂有硅。自锂电池问世以来,石墨一直是负极材料的主流,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力结合在一起,层内碳原子统统以sp2杂化的共价键结合。其具有的优良导电性和高度结晶的层状结构,有利于锂离子的嵌入与脱出,且其具有工作电压平台较低以及稳定性好等特点,但是其理论比容量仅为372mAh/g,实际生产应用的产品已经能达到360mAh/g,接近其理论比容量,因此石墨负极已经难有提升空间。硅理论比容量高达4200mAh/g,而且具有较低的嵌锂电位,然而,硅在电化学循环过程中,体积变化高达400%,严重影响其比容量、库伦效率和循环稳定性等电化学性能,因此为充分利用硅和石墨的优点,同时克服其缺点,在石墨材料中掺硅是获得高比容量负极材料的有效途径。 根据锂电池的工作原理和结构设计,负极材料需涂覆于导电集流体上。金属箔是锂离子电池集流体的主要材料,其作用是将电池活性物质产生的电流汇集起来,以便形成较大的电流输出。通过图三的能谱面分布D图可以看出锂电池负极材料采用的金属箔是铜箔,这主要是铜箔具有良好的导电性、质地较软、制造技术较成熟、价格相对低廉等特点,因而成为锂离子电池负极集流体首选。一般将配好的负极活性浆料均匀涂覆在铜箔表面,活性材料厚度为50~100um,经干燥、滚压、分切等工序,制得负极电极,铜箔在锂离子电池内既可充当负极活性材料的载体,又可充当负极电子收集与传导体。结 论 通过扫描电镜的显微观察以及能谱分析,可以看出该锂电池的负极材料主要由掺硅的石墨涂覆在铜箔上组成,是一种常见的锂电池负极材料,人们为了获得性能更好的负极材料,已经出现了众多类型的锂电池负极材料,但是随着大家对锂电池负极材料的研究越来越深,锂电池负极材料的种类也将更加丰富。根据锂离子电池的形状锂离子电池可分为圆柱形的锂离子电池、方形的锂离子电池、扣式锂离子电池等,下图是锂离子电池的结构图。图五:(A)、圆柱形锂离子电池的结构(B)、方形锂离子电池的结构(C)、扣式锂离子电池的结构图五:锂离子电池的结构图下期有什么精彩内容呢?敬请期待吧!
  • 锂电池材料试验第三讲|锂离子电池涂层隔膜剥离试验
    近年来,随着锂离子电池产品的大量应用,锂电已日益成为我们日常最为便捷的动力来源,随之而来的锂电池安全问题也越来越受到大家的关注。锂电池的整体安全性由多种复杂的因素构成,而其中由于短路原因引起的热失控问题占到了相当的比例。锂电池的短路除了常见的外部短路外,其内部隔膜的破损也是导致其内部发生短路的重要原因之一。 在隔膜破损的种种诱因中,锂枝晶是众多分析和研究的众矢之的。锂电池在重复的充放电过程中,由于工艺、材料、过充、大电流充电、低温下充电等原因,金属锂会不可避免的析出,这些析出的锂会逐渐沉积形成锂枝晶,从而成为锂电池潜在的风险。锂枝晶有多种形态,其中树枝状的金属锂在生长、沉积的过程中,达到一定程度时会穿透隔膜,从而导致电池内部发生短路,这种短路往往会造成灾难性的后果。 LLOYD材料力学试验机(LLOYD材料试验机)提供完整的锂电池隔膜力学性能测试,主要包括隔膜拉伸强度、延伸率、穿刺强度,剥离强度(涂层复合膜)等。同时LLOYD材料力学测试系统(LLOYD材料试验机)可以完成高精度的锂电池强制内短路测试,确保锂电池更加安全。 今天我们来介绍阿美特克锂电池材料试验解决方案第三讲——锂离子电池涂层隔膜剥离试验。锂离子电池涂层隔膜剥离试验涂布质量的好坏直接关系到电池电性能的发挥,剥离强度试验不仅可以有效的鉴定涂布质量,显示浆料涂布强度,均匀性等指标,还可以指导涂布产线的调整,使成品更加均匀可靠。测试类似可以用180度剥离,90度剥离,可变角度的剥离等多种方式,为质控和研发提供较大的扩展空间。整套测试系统由LLOYD高精度测力传感器捕捉力值的变化,采集速率可达每秒8000点,精确捕捉力值瞬间波动量。同时,LLOYD专用NexygenPlus测控软件支持多格式数据输出,及多位置数据输出,为后续数据分析提供了极大的便利性和灵活性。LLOYD材料力学试验机(LLOYD材料试验机) LLOYD(劳埃德)测试系统(LLOYD材料试验机)源自英国,是美国AMETEK(阿美特克)集团旗下产品。LLOYD材料试验系统专注于轻工检测,以读数级精度,高达8000Hz的单通道数据采样率,最高2032mm/min的测试速度广泛应用于世界500强企业中。 LLOYD材料测试系统(LLOYD材料试验机)可准确、便捷的完成材料拉伸,压缩,弯曲,穿刺,剥离,撕裂,摩擦,蠕变,松弛,低频疲劳等多种测试项目。丰富的治具方案可在保证数据准确性的同时为用户提供极大的操作便利性。同时,作为测控系统的核心,专业的Nexygen Plus 操作软件广受广大用户的认可。软件自带庞大的国际标准库,除了ASTM, DIN, EN, ISO, JIS等国际标准,用户也可便捷的自建标准文件。
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