电池板

能源是世界和人类赖以生存的驱动力，但地球上的能源储存又是有限的，全球石油还可开采约45年，天然气约61年，煤炭约230年。据世界卫生组织估计，到2060年地球上35种矿物中，将有1∕3在40年内被人类消耗殆尽，世界能源正面临严重紧缺。 然而太阳能是用之不尽，取之不竭的能源，通过从太阳能获得电力，人们可运用光伏效应制造太阳能太阳电池进行光电变换，实现节省资源，造福人类未来生活。 中国也在加大太阳能光伏发电上相继出台了各种扶持政策。到2010年底，国内已经有海外上市的光伏产品制造公司16家，国内上市的光伏产品制造公司16家。 客户案例要生产太阳能发电组件，其核心组件就是太阳能电池板。那么如何确保生产出一块高质量的太阳能电池板呢？我们以某光能有限公司案例来解释说明，这家公司是一家专业从事晶体硅太阳能组件生产的制造商。 产品应用晶体硅太阳能组件的优劣取决于每块电池板的好坏。因此每块电池板的质量至关重要。以下是电池板生产流程图：在核心步骤PECVD 结束后，进入丝网印刷环节前，产线需要精确控制电池板上镀膜的重量，从而控制产品质量。 *PECVD：是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜 这家公司使用OHAUS AR323CN 天平给每块电池板编号和称量。 *OHAUS AR系列天平：可广泛应用于实验室、工业和教育行业等领域，它不但具备坚固大气的外型，且还拥有丰富的应用模式和数据采集工具DDE，是一款功能全面、性能可靠的完美型称量产品。 客户评价客户给每片硅片编号，在硅片镀膜前后分别称取重量，通过电脑输入至客户编写的生产软件中。软件通过计算出薄膜重量判断是否合格，并将数据保存于数据库中，从而控制了产品的质量和确保了可追溯性。客户对OHAUS天平的使用情况表示满意，特别是其优异的性能和友好的操作界面，以及数据采集的独特应用功能极其符合客户的需求。 Adventurer系列天平概览： 保护环境， 节省能源人人有责。不仅是企业还是个人，我们都应该尽量节省能源消耗量，多采用太阳能这种可无限供应的能源原料，让地球更健康！更多AR系列天平产品资讯，请点击这里。抢购热线：4008217188。

高效光伏太阳能电池（发电板）制造商面临的最大挑战是降低成本和提高电池效率。通过提高产量、减少加工精度的分散变化，并消除影响生产力提升的障碍来提高工厂自动化程度，是公认的实现电网价格持平等问题的关键。 与众多行业一样，选择合适的光栅（位置编码器）在光伏电池制造的高效工厂自动化中是很重要的环节。全球各地的太阳能电池板制造商一直在寻找一种有助于增加输出量、提高产量并尽量缩短停机时间的编码器。雷尼绍的RESOLUTE绝对式直线光栅和圆光栅可以满足这些要求，该光栅将真正的绝对式光栅反馈与高分辨率（1 nm）、高精度（± 1 µ m/m）、非接触光学系统等计量优点相结合，具有非常出色的可靠性和安全性。 RESOLUTE是绝对式光栅，这意味着它在通电后就能立即确定绝对位置，无需返回参考（基准）点，从而极大缩短开启时间并在出现任何运动前就实现对轴的完全控制。此项性能特征在机床断电又重新通电的情况下非常重要。它可以安全可靠地执行复杂的恢复路径，确保价格昂贵的产品和设备免于受损。 实际上，位置反馈的安全性是RESOLUTE系统的一项突出优点。光栅运行两种独立算法：一种用于确定绝对位置，另一种用于检查测量结果。这些内置位置检查算法可以独立校验位置，确保报告位置的保真度并可防止轴的非受控运动。因此大大降低了制造过程中电池或轴受损的几率。RESOLUTE已被世界领先的外科手术机器人公司采用，这足以说明该集成功能的有效性和可靠性！ RESOLUTE以一种完全独特的方式工作，类似于一台超高速数码相机对由长的非重复条形码组成的栅尺进行拍照，从而为读数头提供绝对位置。RESOLUTE比市面上最快的数码相机的速度还要高1000倍。在图片中进行插补可达到1纳米的分辨率。另外，由于RESOLUTE在100 m/s时可达到1 nm的分辨率，所以光栅速度永远不会是一种限制，因此硅太阳能电池制造设备可更快速地运转，并且与使用传统光学编码器的设备相比，可实现更高的产量和效率。而且绝不仅仅是高速度&hellip &hellip 条形码含有大量的冗余，而读数头应用复杂的交互校验和误差修正。因此结果不会受到诸如硅尘、油和指纹等栅尺污染的影响。RESOLUTE所具备的抗污能力意味着，它可以在可能引起其它光学编码器丢数的环境中连续运转。 另外，RESOLUTE可以达到非常优异的运动控制性能，因而提高了精度和制造过程的产量，甚至领先于极为苛刻的精密激光加工技术。传统密封式绝对式光学编码器通常具有约± 200 nm的细分误差 (SDE)。这么明显的SDE会产生很差的速度控制性能，导致运动轴上出现振动；在这样的轴上移动易碎、昂贵的硅片有可能发生&ldquo 恐怖的故事&rdquo ，而且可能出现微裂纹，太阳能电池的相关性能也会降低。较差的SDE还可降低诸如缺陷检测等动态执行的扫描作业的生产效率。RESOLUTE凭借其新颖的检测方法打消了所有这些顾虑，这种方法的固有SDE非常低，不超过± 40 nm。多轴设备的制造商还可以通过使用RESOLUTE获益，因为它具有非常低的噪声（

今年4月，七国集团气候、能源和环境部长会议发布《联合声明》称，将“推进钙钛矿太阳能电池等领域的技术革新”，钙钛矿太阳能电池这一能源领域的“新秀”引发强烈关注。钙钛矿太阳能电池图片来源：美国国家可再生能源实验室近日，《日本经济新闻》也集结部分专家，对太阳能、风能、核电、二氧化碳回收等5个领域备受瞩目的11项脱碳技术的普及程度进行了评估，结果发现，在即将实现商用的领域中，最引人关注的是下一代太阳能电池——钙钛矿电池，其可能成为能源行业的“游戏规则改变者”。专家指出，钙钛矿太阳能电池凭借高效率、低成本、低能耗、应用场景丰富等特点，在降低光伏成本革命中备受关注，但其耐用性和稳定性仍需进一步提高。下一代技术蓄势待发2013年，《科学》杂志评选十大突破，钙钛矿太阳能电池入选，被称为最有前景的下一代光伏技术。《日本经济新闻》在报道中指出，当前，钙钛矿电池主要有单结钙钛矿电池和叠层钙钛矿电池。叠层钙钛矿电池指钙钛矿层可堆叠在彼此之上，也可堆叠在传统晶硅太阳能电池之上，形成能吸收更宽太阳光谱的“串联”电池。据美国《华尔街日报》网站近日报道，单结钙钛矿电池的理论转换效率可达33%，而钙钛矿/硅串联电池的理论转化效率可达43%，都超过单晶硅电池29.4%的理论转换效率。今年6月，阿卜杜拉国王科技大学称，该校研制的钙钛矿/硅串联太阳能电池的转换效率高达33.7%，创下世界纪录。此外，钙钛矿电池还具有轻、薄、可弯曲等特点，可铺设在传统硅基电池无法覆盖的墙壁表面或列车车顶，操作工序十分简单，且价格几乎减半。东京大学教授濑川浩司的测算显示，到2030年日本钙钛矿电池覆盖的面积最大可达470平方公里，发电能力为600万千瓦，相当于6个核电站。法兰西岛光伏研究所项目总监格雷戈里马克表示，钙钛矿层比硅层薄很多，使用的材料减为约1/100。而且，这些材料可在较低的温度下加工，从而节省能源、减少排放。引国际投资热潮在全球脱碳浪潮下，硅基电池的性能正在接近其理论极限，钙钛矿太阳能技术已成为众多企业眼中的“香饽饽”。欧洲PEPPERONI项目于去年11月1日启动，旨在推进欧洲大陆的叠层太阳能光伏电池的制造和产能，重点关注钙钛矿/硅叠层电池，这一项目将持续4年，由“欧洲地平线”计划与瑞士教育、研究和创新秘书处共同资助。法国光伏组件商Voltec Solar和法兰西岛光伏研究所合作，计划到2030年建设一处规模达5吉瓦的钙钛矿/硅串联太阳能电池“超级工厂”。法兰西岛光伏研究所总经理罗杰德罗兹多夫斯基-施特雷尔表示，这是一场技术革命，与传统技术目前可实现的最佳效率相比，它不仅能够在光伏组件层面实现30%的效率，还能通过利用回收材料，减少能耗和材料消耗。Voltec Solar公司总经理卢卡斯韦斯则强调，串联技术将是未来十年的主导光伏技术。英国牛津光伏公司计划今年推出其商用钙钛矿/硅叠层电池，预计转换效率为27%。该公司也计划在德国柏林附近扩建其试点工厂，并在2030年左右将生产规模扩大到10吉瓦。耐用性和可靠性亟待完善据麻省理工学院（MIT）网站报道，虽然钙钛矿显示出巨大的前景，多家公司已经开始进行商业化生产，但耐用性仍然是其面临的最大障碍。硅太阳能电池板在使用25年后，仍能保持25%的功率输出，但钙钛矿电池下降得很快。不过，科学家们已经取得重大进展：钙钛矿太阳能电池的“寿命”从最初的几小时，增加到几周、几个月，最新“出炉”电池的使用寿命可长达几年。澳大利亚新南威尔士大学工程学教授马丁格林表示，钙钛矿制造商需要证明电池板的使用寿命为25—30年，这是行业标准。牛津光伏公司首席技术官克里斯凯斯称，该公司已将其钙钛矿/硅叠层电池设计为达到或超过25年的使用寿命。MIT光伏研究实验室负责人托尼奥博纳西西指出，钙钛矿的一个优点是它们在实验室中相对容易制造，其化学成分很容易组装，但材料在室温下容易结合在一起，也容易分开。为解决这一问题，有些研究人员使用各种保护材料来封装钙钛矿，使其免受空气和潮湿的影响。博纳西西参与的一项研究表明，一旦钙钛矿的使用寿命超过10年，加上其制造成本低廉，就能在很多大型公用事业场所替代硅基太阳能电池。

中国大陆正在成为钙钛矿太阳能电池的研究大国。统计显示,中国大陆发表的这类国际学术论文篇数已超越美国、日本和韩国,与美国的差距持续扩大。【中国论文篇数位居第1】根据东京数据分析供应商Fronteo的统计,自2019年以来,中国大陆发表了超过5500篇有关钙钛矿电池的国际学术论文,位居第一。美国以约3400篇排第二,韩国有1460篇,日本约820篇。在发表篇数最多的前几国家中,中国大陆占总篇数约30%。Fronteo是在分析2010年至2022年3月间发表的逾3.8万篇钙钛矿电池论文后得出此结论。【钙钛矿电池优势】与主流的硅太阳能电池相比,钙钛矿太阳能电池更薄更轻,也更柔韧,更易安装在建筑外墙和电动车车顶。自2009年日本团队开发出钙钛矿电池以来,已成为日本以外约80%的太阳能电池研究主题。许多研究聚焦提高寿命、扩大用途以及其他商业化方向。【日本积极布局】当前市场主流的太阳能电池板大多在中国大陆制造。日本政府寻求国内制造钙钛矿电池,减少对中国电池的依赖。日本塑料制造商住友化学计划在2030年前开始批量生产钙钛矿太阳能电池,以赶上中国竞争对手。

M13病毒可提高太阳能电池性能 　　美国麻省理工学院4月26日在其网站上宣称，该校研究人员日前开发出了一种新技术，可通过一种名为“M13”的病毒将太阳能电池的光电转换效率提高近三成。相关论文发表在最新一期《自然纳米技术》杂志上。 　　先前的研究已经发现，碳纳米管可以提高太阳能电池的转换效率。理想的情况下，碳纳米管会收集更多的电子，提高太阳能电池的表面积，从而产生更大的电流。但麻省理工学院的研究人员发现，该技术也存有一定的局限性。碳纳米管有两种，按功能可分为半导体类碳纳米管和导线类碳纳米管，两种纳米管不但在作用上不同，还容易发生聚集，从而严重影响转化效率。 　　研究人员经研究发现，M13病毒可以很好地解决这一问题。这种病毒长度为880纳米，结构简单易于操控，且对人体无害。M13病毒中的一种肽可使其附着在碳纳米管上，从而保证纳米管处于恰当的位置上，避免与其他碳纳米管发生黏连。每个病毒使用300个左右的蛋白质分子可以控制大约5到10个纳米管。实验显示，采用病毒结构的新型太阳能电池可将光电转化效率从普通太阳能电池的8%提高到10.6%，而新系统在重量上只增加了0.1%。 　　研究人员发现，除可固定碳纳米管外，M13病毒还会产生出二氧化钛，而二氧化钛颗粒可有效提高电子的传输效率。这种物质同样也是“格雷策尔电池”中的主要组成部分。“格雷策尔电池”也被称为染料敏化太阳能电池，工作原理是通过模仿光合作用产生电能。其发明人瑞士洛桑联邦高等理工学院光子学和界面试验室主任迈克尔格雷策尔曾因该技术被授予芬兰2010年“千年技术奖”。此外，M13病毒还会让碳纳米管具有水溶性，使其在室温条件下可更方便地加入到太阳能电池板中，从而降低生产成本。 　　研究人员称，关于两种碳纳米管在太阳能电池中具有不同效用的发现也是此次研究的一项重要成果，此前还没有被实验证明过。半导体纳米管可以提高太阳能电池的性能，但导线类纳米管的作用却正好相反。该发现或有助于设计出更有效的纳米电池、压电材料或其他与电力相关的材料。 　　负责该项研究的麻省理工学院教授安吉拉贝尔彻说，该技术还可以用来设计其他病毒增强型太阳能电池，包括量子点和有机太阳能电池。在提高普通太阳能电池的转化效率上该技术也有很大的潜力，不过这有赖于生物技术的进一步发展。

锂离子电池，是今天的手持式电子产品和电动汽车能够成为最举足轻重角色背后的奇迹。能达成这个成就，主要得益于其成本的骤降。据统计，其过去的价格下降幅度高达97%。但是是什么导致了如此惊人的成本下降？早期研究背后的一些研究人员现在分析了导致超额节省的原因。他们发现，迄今为止最大的因素是研发工作，尤其是化学和材料科学。这超过了通过规模经济取得的收益，尽管结果证明这是第二大削减类别。新发现于 2021 年 11 月 22 日发表在《能源与环境科学》杂志上，由麻省理工学院博士后 Micah Ziegler、研究生 Juhyun Song 和系统研究所教授 Jessika Trancik 共同撰文发表。Trancik 表示，这些发现可能有助于政策制定者和规划者帮助指导在研发中的支出优先事项，以便继续朝着降低这种和其他关键储能技术的成本的道路前进。她说，他们的工作表明，电化学电池技术仍有相当大的改进空间。分析需要挖掘各种来源，因为许多相关信息由密切持有的专有业务数据组成。“数据收集工作非常广泛，”Ziegler说。“我们查看了学术文章、行业和政府报告、新闻稿和规格表。我们甚至查看了一些出来的法律文件。我们必须将来自许多不同来源的数据拼凑在一起，以了解正在发生的事情。” 他说，他们收集了“大约 15,000 个定性和定量数据点，来自大约 280个参考文献的 1,000 条个人记录。”Trancik 说，最早时期的数据最难获取，不确定性最大，但通过比较同一时期的不同数据源，他们试图解释这些不确定性。她说，总体而言，“我们估计成本下降的大部分（超过 50%）来自与研发相关的活动。” 这包括私营部门和政府资助的研发，而该研发类别中成本下降的“绝大多数”来自化学和材料研究。她说，这是一个有趣的发现，因为“人们通过非常不同的努力来研究很多变量”，包括电池本身的设计、制造系统、供应链等。“成本的改善来自于多种努力和许多人的努力，而不是仅仅来自少数人的工作。”Ziegler 说，关于研发投资重要性的发现尤其重要，因为大部分投资发生在锂离子电池技术商业化之后，一些分析师认为在这个阶段，研究贡献将变得不那么重要。他说，从 1990 年代初电池推出五年后开始的大约 20 年时间里，“大部分成本降低仍然来自研发。当商业化开始时，研发贡献并没有结束。事实上，它仍然是降低成本的最大贡献者。”该研究利用了 Trancik 和她的团队最初开发的一种分析方法，用于分析过去几十年中硅太阳能电池板成本的类似急剧下降。他们还应用这种方法来了解核能成本的上升。“这确实了解了技术变革的基本机制，”她说。“而且我们还可以及时开发这些模型，这使我们能够发现人们可以用来改进未来技术的杠杆。”她说， Trancik 和她的同事开发的方法的一个优点是，当许多变量同时发生变化时，它有助于理清不同因素的相对重要性，这通常是随着技术的进步而发生的。“这不是简单地将这些变量的成本影响相加，”她说，“因为其中许多变量会影响许多不同的成本组成部分。有这种复杂的依赖关系网。” 但该团队的方法使“通过从根本上绘制出依赖关系网络，查看总体成本变化如何归因于这些变量成为可能，”她说。这个研究结果有助于政策制定者为公共支出、私人投资和其他激励措施提供指导。“不同的决策者可以做哪些事情？” 她问。“他们有什么决定权，以便他们可以改进技术，这对于低碳技术很重要，我们正在寻找气候变化的解决方案，而我们的时间和资源有限？新方法使我们有可能更专注于我们在哪里进行时间和金钱投资。”“这篇论文以系统的方式收集了可用数据，以确定 1990-1995 年和 2010-2015 年之间锂离子电池成本构成的变化，”剑桥大学气候变化政策教授劳拉迪亚兹阿纳东 (Laura Diaz Anadon) 说，他没有与这项研究有关。“这一时期是该技术历史上的重要时期，了解成本组件的演变为未来的机制工作奠定了基础，并有助于为其他类型电池的研究工作提供信息。”

3月22日，国家发改委发布关于印发《“十四五”现代能源体系规划》的通知，提到积极推动工业园区、经济开发区等屋顶光伏开发利用，推广光伏发电与建筑一体化应用。光伏发电与建筑一体化是少数同时符合“稳增长”和“减碳”的发展方向，未来有望受到政策支持，从而迎来快速发展。光伏屋顶和光伏幕墙是光伏建筑一体化两大细分方向。光伏屋顶是具有承重隔热防水功能、并叠加电池板形成的屋顶，并能有效提供工业厂房用电需求的绿色建筑类型。光伏幕墙则是将幕墙（比如石材幕墙、玻璃幕墙）和光伏发电功能相结合的幕墙，相较于屋顶，建筑幕墙表面积更大，能有效提高发电量。更适用于高楼大厦安装光伏发电的需求。接下来我们通过两个案例来更直观的了解：案例1. 广州美术馆，具有世界唯一的全建筑光伏组件发电幕墙项目，整体幕墙面积达到7万㎡。案例2. 北京世园会中国馆，整个光伏系统装机容量80kW，年发电量约8.3万度。显而易见，发电玻璃光伏幕墙的一项核心科技为太阳能电池。布劳恩一家位于波兰的客户-SAULE Technologies，其联合创始人兼首席技术官 Olga Malinkiewicz 发明了一种在柔性箔上印刷钙钛矿太阳能的方法并获得了专利。该项技术目前应用在光伏屋顶和光伏幕墙等方向。接下来我们通过视频来详细了解吧~自2014年SAULE Technologies公司成立以来，就一直在使用布劳恩手套箱研究开发钙钛矿太阳能电池。SAULE Technologies公司实验室布劳恩提供的稳定的水、氧含量 1ppm的惰性气体氛围支持着每一个需要惰性气体氛围的应用。在钙钛矿太阳能电池行业，我们不仅为行业用户提供手套箱，还可以根据客户具体需求开发出智能的交钥匙设备解决方案，提供用于惰性气体环境的镀膜、封装以及表征分析等一系列工艺设备。工欲善其事，必先利其器，如果您想了解更多产品详情，欢迎致电我们！

p 　　迄今为止，世界上80%以上的能源是通过燃烧石油、天然气和煤产生的。首先，这会导致严重的环境污染 其次，人类在过去不到两百年的时间里已消耗了经过数百万年形成的全球石油资源可开采储量的一半以上。目前，世界各地的科学家的主要目标集中在如何提高太阳能的光电转换效率，却很少有人关注太阳能电池板基体材料的稳定性。 br/ /p p 　　在俄罗斯科学基金会资助下，以俄科院化学物理问题研究所科学家为首的国际团队开发出以有机半导体材料(共轭聚合物和富勒烯衍生物)为基体的高效稳定的薄膜太阳能电池，这是一种光化学和热稳定性较高、且具备可有效适用于有机太阳能电池的最佳性能的新型光敏材料。有机太阳能电池由于光电转换成本比化石燃料价格更低，因而有望彻底改变全球能源产业。研究成果发表在《Journal of Materials Chemistry》杂志材料上。 /p p 　　太阳光是一种很有前途的环保、廉价的能源。据估算，全人类每年能量需求约为20太瓦，而太阳每年辐射到地球的能量约105太瓦。因此，太阳可视做现代社会取之不尽用之不竭的能源。以有机半导体材料为基体的太阳能电池具有重量轻、成本低、灵活性等特点，已经引起研究人员和创新型企业的极大关注。 /p p 　　俄科学家的研究成果主要包括： /p p 　　一是创建了适用于有机太阳能电池的新的共轭聚合物组，并发现使用单体单元在主链中无序排列的不规则共聚物，其光电特性明显优于链节以严格顺序交替排列的常规结构聚合物。研制开发的以共轭聚合物为基体的有机太阳能电池的效率大于7%，这是国际上面积大于1平方厘米的同类装置中能得到的最好结果之一。 /p p 　　二是开发出用于有机太阳能电池、以富勒烯衍生物为基体的新型电子受体材料，这种新型材料能够保证有机太阳能电池在140℃高温下运行稳定。这是实现有机太阳能电池类设备长期稳定运行并得到实际应用的重要步骤。 /p p 　　俄科学家在以色列内盖夫沙漠中对若干类型的有机太阳能电池进行了实地试验，研究了影响太阳能电池操作稳定性的最重要因素。结果发现，采用电子顺磁(自旋)共振法可以轻松完成材料的光稳定性筛查并找出最具前景的结构。 /p p 　　上述研究工作是与德国弗劳恩霍夫太阳能研究所、巴伐利亚能源产业应用研究中心和以色列本-古里安大学的科学家合作完成的。 /p p br/ /p

Solarbe(索比)光伏太阳能网讯：不管你是否相信，我们并不完全了解太阳能电池的工作原理，特别是有机薄膜太阳能电池。但最近加拿大、伦敦和塞浦路斯的科学家使用激光器，将一些光线引入来帮助制造更高效的太阳能电池板。 　　本周早些时候，来自蒙特利尔科学与技术设施委员会、英国伦敦帝国学院和塞浦路斯大学大学的科学家在《自然传播》上发表的一份新报告中解释他们的发现：&ldquo 我们的发现对机制理解所有的太阳能转换系统方面的分子细节的发电机制非常重要。&rdquo 第一作者，蒙特利尔大学Francoise Provencher称：&ldquo 我们几十年来致力理解有机光伏分子的工作原理图这一' 圣杯' ，终于取得重大进展。&rdquo 　　&ldquo 我们用飞秒激发拉曼光谱，&rdquo 来自科学和技术中央激光设施理事会的Tony Park说，&ldquo 飞秒激发拉曼光谱技术是一种先进的超快激光技术，它提供了在极快的化学反应里，化学键是如何变化的细节。分子与激光脉冲相互作用时，激光提供了分子的振动信息。&rdquo 　　Experimental setup used to map defect densities in organic thin films. A pulsed laser beam is used to raster-scan the material of interest, which is assembled in a field-effect geometry, allowing changes in current flow to be detected. The yellow zones indicate sites at which the defect density is particularly high. (Credit: Christian Westermeier) 　　表征薄膜电池表面活性层结构 　　由此获得的信息显示了太阳能电池中的分子演化过程。他们发现了两项重点：快速分子重排和极少量分子松弛和重组。重排或响应速度非常快 - 仅300飞秒(femtosecond)。研究人员表示，一飞秒相对于一秒的概念，就象是一秒相对于370万年。 　　&ldquo 在这些设备中，光吸收加速了电子和带正电荷物质的形成。最终要提供电力，这两个相互吸引的粒子就必须分开，电子必须离开。如果电子不能足够快地移开，则正电荷和负电荷就会简单地再结合，结果是什么变化也没有。太阳能设备的整体效率就在于正负电荷重新组合和分离的比例。&rdquo 斯塞浦路斯大学的Sophia Hayes解释说。 　　&ldquo 我们的研究结果为未来理解生产高效太阳能电池的系统的差别，或者理解那些系统应该有高发电效率却并没有表现出来的原因，提供了可能的路径。更多更深入的了解什么可行，什么不可行，对将来设计更好的太阳能电池将明显有益，&ldquo 蒙特利尔大学卡洛斯· 席尔瓦，也是这项研究的资深作者进一步表示。 　　慕尼黑Ludwig Maximilian大学Bert Nicket领导的科学家团队首次成功地用激光激发材料对有机薄膜太阳能电池的活性层进行了功能表征，&ldquo 我们已开发出一种方法用激光对材料进行光栅扫描，聚焦的光束通过旋转衰减器调制成不同的方式。这样我们就能够直接映射分布在有机薄膜上的缺陷空间分布，这是以前从未实现过的，&ldquo Christian Westermeier解释说。 　　太阳能电池通过光子激发分子产生自由电子和正电空穴，来将光能转换成电能。电荷载流子被电极捕获的时间和电池的活性层详细结构有关。原子规则排列中的缺陷会捕获载流子，也减少可用电流。新的映射方法使研究人员能够检测到与激光激发缺陷局部相关的电流变化。 　　该研究显示，在并五苯有机半导体中，这些缺陷往往集中在一定位置上。选择并五苯来实验，因为它是目前可用于有机半导体生产的导电最好的材料，理解这些表层热电的特别之处非常有意义。是什么在这些地方产生了缺陷?可能是由于化学污染，或是分子的排列不规则? 　　飞秒激发拉曼光谱这种新技术，为理解有机薄膜发电的深层机理提供了新的途径。

2013年，一种新型太阳能电池材料——钙钛矿突然成为人们关注的焦点。它具备高效率、低成本、制造工艺简单、光谱吸收范围广等优势，即使在弱光条件下也能保持光电转换率。用这种材料制成的电池被《科学》杂志评为2013年十大突破之一。所有光伏太阳能电池光电转换都依赖于半导体将光能转换为电能。自20世纪50年代以来硅一直是太阳能电池的主要半导体材料。但传统太阳能电池板制造过程中使用的大型硅晶体价格昂贵、制备步骤多，需消耗大量能源。在寻找硅的替代品过程中，科学家利用钙钛矿的可调性制造出了与硅性质类似的半导体。钙钛矿晶体可以分散到液体中，使用低成本的成熟技术旋涂，制得的薄膜光吸收层仅百纳米，比硅电池厚度小逾百倍。通过改变钙钛矿材料的化学组分，可以调节其吸收光的波长。调到不同波长的钙钛矿层甚至可以堆叠在彼此之上，也可以堆叠在传统的晶硅太阳能电池之上，形成了能够吸收更多太阳光谱的“串联”电池。如今，这种电池的转换效率从2009年的3.8%提高到25%以上，这种新兴的光伏技术引得资本争相入局，但大面积应用的效率、稳定性等难题仍有待解决。从实验室里走出的钙钛矿电池钙钛矿（Perovskite）已有180多年历史，最初它是指一种由无机物钛酸钙（CaTiO?）组成的矿物。1839年，在欧亚两洲的分界线乌拉尔山脉，柏林大学矿物学家古斯塔夫斯罗斯（Gustavus Rose）发现了这种天然矿物，他以俄罗斯贵族、矿物学家列夫佩洛夫斯基（Lev Perovski）的名字为这种物质命名。但在光伏领域，“钙钛矿”并非指一种特定材料，而是指具有ABX?结构的化合物家族，A位通常代表有机阳离子，B位为金属铅离子Pb2+，而X位为卤素阴离子。由这些化合物组成的材料家族被通称为“钙钛矿”材料。这是一种人工设计的材料，材料配方选择灵活，带隙可调。由于钙钛矿结构可以由大量不同的元素组合而成，利用这种灵活性，科学家可以设计钙钛矿晶体，使其具有各种各样光学和电学特性。时至今日，钙钛矿晶体已广泛用于超声波机、存储芯片以及太阳能电池中。最近10多年来，研究人员关注的焦点主要集中在卤化铅钙钛矿，世界各地的实验室都试图寻找在电池效率、成本和耐用性方面表现最佳的钙钛矿材料。2009年，日本科学家宫坂力（Tsutomu Miyasaka）及其同事首次选用有机-无机杂化的钙钛矿材料碘化铅甲胺（CH3NH3PbI3）和溴化铅甲胺（CH3NH3PbBr3）作为新型光敏化剂，取代染料敏化太阳能电池中的染料，制备出全球第一个具有光电转换效率的钙钛矿太阳能电池器件。虽然其转换效率仅有3.8%，有效面积0.24平方厘米，并只稳定了几分钟，但为钙钛矿太阳能电池的后续发展奠基了不可磨灭的研发基础。2011年，韩国成均馆大学朴南圭（Nam-Gyu Park）课题组通过技术改进将转化效率提高到6.5%，但仍采用液态电解质，导致材料不稳定，几分钟后效率便削减了80%。钙钛矿真正引起学界广泛关注是2012年。当时，朴南圭团队首次报告了效率接近10%的全固态有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池，这被认为是钙钛矿太阳能电池发展历程中里程碑式的工作。也是这一年，英国的亨利斯奈斯（Henry Snaith）团队首次将氯元素引入钙钛矿中，并使用无机化合物氧化铝（Al?O?）替代无机化合物二氧化钛（TiO?），证明钙钛矿不仅可作为光吸收层，还可作为电子传输层，得到电池效率10.9%。2013年，斯奈斯等人采用共蒸发方法制备钙钛矿薄膜，形成了一种全新的平面异质结电池，效率达到15.4%，引起世界瞩目。有机-无机卤化铅钙钛矿也因此成为新兴的光伏材料。“2014年以前，大家研究的是有机-无机杂化的钙钛矿，里面既有机小分子，也有无机重金属，还有卤素。研究人员测试后发现这种材料在制备工艺上与有机光电半导体相似，但它的光电特性又像无机材料。”中国科学院上海光学精密机械研究所（下称上海光机所）薄膜光学实验室主任、研究员邵宇川向澎湃科技（www.thepaper.cn）介绍道，“当时，新一代光伏太阳能电池课题组的研究方向主要包括染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池、有机太阳能电池。这三种电池结构各不相同，神奇的是，把钙钛矿 ‘塞到’这三种电池中，不需要改变器件结构，电池都可以高效工作，钙钛矿研究领域一下子就火了。”钙钛矿的火热也让研究人员开始关注其本身的机理和光电特性，邵宇川介绍，到2016年，通过生长世界上第一个大尺寸钙钛矿单晶，科学家已能清楚表征钙钛矿材料本征的光电特性，人们可以根据不同的应用需求改变钙钛矿器件结构，提升效率和稳定性。一种“三明治”结构的新型光伏电池如果说，第一代太阳能电池的光电转换材料主要是硅这种间接带隙半导体，第二代太阳能电池的光电转换材料升级成砷化镓、碲化镉、铜铟镓硒等直接带隙半导体，那么第三代太阳能电池的光电转换材料就包括兼具高效率和低成本制备优势的钙钛矿。这种新型光伏电池与传统晶硅电池相比，不但具有弱光性能好、质量轻等特性，还可拓展应用于柔性光伏和半透明光伏领域。钙钛矿对光的吸收能力强，光谱吸收范围广，即使在室内等弱光条件下，钙钛矿仍能保持较高的光电转换效率，而传统晶硅电池由于其带隙较窄，弱光下的发电效率较低。钙钛矿电池能够承受宇宙射线辐射，因此临近空间（距地面20公里-100公里的空域）的平流层飞艇也可以使用这种电池。钙钛矿太阳能电池结构就像三明治，一般由透明导电电极、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层、金属电极5部分组成。其中，位于中间的电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层是钙钛矿电池最基本的三个功能层。当太阳光照在钙钛矿电池上，太阳光光子能量大于带隙时，钙钛矿层吸收光子产生“电子—空穴对”。电子传输层将分离出来的电子传输到负极上；空穴传输层将与电子分离的空穴传输到正极上，进一步在外电路形成电荷定向移动，从而产生电流，光能转换为电能。按照电子传输层和空穴传输层的位置分布，钙钛矿太阳能电池器件结构可以分为正置结构（n-i-p，电子传输层-钙钛矿层-空穴传输层）和倒置结构（p-i-n，空穴传输层-钙钛矿层-电子传输层）。从研发和产业化的主流技术路线来看，目前钙钛矿电池主要有单结钙钛矿电池和叠层钙钛矿电池。其中，单结钙钛矿电池只有钙钛矿本身的“三明治”结构，而叠层钙钛矿电池又包括晶硅/钙钛矿叠层电池、全钙钛矿叠层电池、薄膜电池（如铜铟镓硒）/钙钛矿叠层电池等。钙钛矿电池上游核心设备供应商上海德沪涂膜设备有限公司董事长王锦山告诉澎湃科技（www.thepaper.cn），单结钙钛矿电池是所有钙钛矿电池产品形态的基础，理论转换效率可达33%，实验室最高认证效率目前为25.8%，“也有团队在研究晶硅和钙钛矿的叠层，理论上转换效率在40%左右，目前实验室最高已达33.2%。钙钛矿和钙钛矿的叠层研究也有人在做，理论转换效率可以做到50%以上。”南京大学现代工程与应用科学学院教授谭海仁及其创办的仁烁光能（苏州）有限公司正在从事钙钛矿和钙钛矿的叠层研究和产业化。根据公开资料，仁烁光能全钙钛矿叠层电池稳态光电转换效率达29.0%。今年2月，仁烁光能建设的全钙钛矿叠层光伏组件研发线投产，组件尺寸30*40c㎡，目前10MW（兆瓦）研发中试线已全线跑通，其投建的150MW量产线计划2023年底完成600mm*1200mm组件出片。“底下是硅电池，上面是钙钛矿电池，光打下去以后，短波长的光被钙钛矿吸收了，长波长的光被硅吸收了，所以晶硅钙钛矿叠层电池的转换效率非常高。”邵宇川表示，同样的，全钙钛矿叠层电池效率高，相比于晶硅电池更具有柔性特征，但工艺难度也更大。大面积应用的效率、稳定性、寿命三座大山近年来，钙钛矿太阳能电池研发和产业化取得了显著进展，光电转换效率从2009年的3.8%提高到今天的25%以上，寿命也从2012年的5分钟延长到如今1000小时以上，这种新兴的光伏技术引得资本争相入局。但在成为具有竞争力的商业技术之前，钙钛矿太阳能电池仍然存在诸多挑战，距离硅电池超过20年的使用寿命仍有差距。中国科学院院士白春礼去年12月则表示，钙钛矿电池是电化学储能的新方向，但存在稳定性较差和大面积应用时的效率损失两个短板，成为当前研究热点之一。从事钙钛矿电池技术研发和商业化应用的深圳无限光能技术有限公司（下称“无限光能”）创始人兼CEO梁作对澎湃科技（www.thepaper.cn）表示，稳定性、效率衰减、寿命其实是一个概念，稳定性好意味着寿命长。在钙钛矿电池的生产中，镀膜、激光刻蚀、封装是三大核心工艺环节。镀膜阶段要制备均匀、无孔洞的钙钛矿层薄膜。在激光干刻阶段，通过多道激光刻蚀构建钙钛矿电池中的电路结构，把多个钙钛矿电池单元串联成组件。钙钛矿光伏材料怕水怕空气，而封装技术和钙钛矿电池寿命、稳定性紧密相关。王锦山介绍，镀膜阶段，钙钛矿层制备必须精确控制厚度和平整度，其中厚度为400纳米-800纳米，平整度偏差小于等于±5%，制备方法之一是使用真空蒸镀形成薄膜，其二也可以使用低成本的溶液法，通过狭缝涂布技术成膜、结晶，成膜和结晶的物理和化学一致性好坏决定了面板的发电效能。“变成晶体的过程不难，但在大尺寸上实现物理变化诱导的成核/结晶高度化学一致性比较难。如果解决了这个难题，就基本实现了大面积单结钙钛矿的产业化。”“从实验室的平方厘米小尺寸到产业化的大尺寸，钙钛矿成膜会出现不可避免的不同程度缺陷，导致致密性不高，导电传输效率降低，这是钙钛矿电池产业化的最大挑战。从寿命上来说，钙钛矿电池与晶硅电池有本质差别，要延长钙钛矿电池的寿命，封装技术是关键，要提高封装胶的阻隔效应，防止透水透气。”王锦山表示。而成本是一个综合性问题，与设备投入、电池寿命、光电转换效率、产能均相关。王锦山表示，尽管目前产业界已经建立了钙钛矿电池中试线，但仍处于试验和爬坡阶段，由于最终的技术路线尚未完全确定，技术也没有达到可以变成产品的程度，因此钙钛矿电池成本目前还只是从理论上计算。从设备投入成本来讲，溶液法这样的湿法方式比干法便宜30%-50%甚至更多，“相比干法成膜，湿法设备不需要使用耗能的真空泵，占地小，后期维护简单，也不需要金属/金属氧化物等昂贵靶材，从运营成本上来讲，湿法成膜更加经济。”“未来努力的方向包括提高钙钛矿电池的寿命、降低成本，注重环境友好性，防止铅泄漏。小面积钙钛矿电池效率已经做得非常好了，大面积的效率还要继续努力。”邵宇川认为，减少钙钛矿电池大面积应用时的效率损失，要从生产的均匀性、工艺的固化等方向努力。从成本上考虑，采用溶液法制备钙钛矿层价格便宜，但还存在均匀性问题，理论上可以解决，目前业内也在努力，通过组分、工艺、溶剂配比以及生产环境的调控，提高生产的稳定性。

在日益增长的可再生能源行业中，太阳能发电是一种越来越受欢迎的选择，这不仅归功于其零排放、绿色和可持续的特性，还因为其在逐步优化和技术进步的推动下，其效率和成本效益也在不断提高。在构成太阳能电池板的各个关键部件中，背板无疑是至关重要的一环。太阳能背板是太阳能电池板的结构组件，位于太阳能电池板的最下层，它有助于保护电池板免受环境影响，同时也起着绝缘和安全防护的作用。在生产这些背板的过程中，它们的颜色和耐厚性是两个重要的考虑因素，这两个因素都会影响到太阳能电池板的性能和耐用性。因此，在制造和测试太阳能背板时，颜色和耐厚性的测量是一个不可或缺的步骤。颜色可以影响太阳能板吸收光的效率和散热的能力。不同颜色的背板对阳光的反射率也不同，这将影响到太阳能电池的性能。这就是为什么颜色成为了测量和生产过程中的一个关键参数。我们通常使用Ci6x系列的色差仪来对颜色进行测量。Ci6x系列的色差仪，包括Ci64、Ci60和Ci62等手持式色差仪，是一系列设计精良、性能卓越的手持色差仪，它们对于颜色的测量提供了极其精准的解决方案。Ci64手持式色差仪是该系列中最高端的模型，它具有无与伦比的测量精度和优异的重复性，适用于颜色质量控制的最高标准。Ci64可以实现全面的色彩管理和精准的颜色匹配，是颜色控制应用的理想选择。Ci60手持式色差仪则是一个方便快捷的手持设备，适用于直接在生产线上进行颜色测量和管理，帮助实现颜色一致性并减少废品率。Ci62手持式色差仪具有高反射性或不规则表面的材料设计的色差仪，如金属、塑料和涂料等。其独特的设计能够在这些特殊表面上提供准确且一致的颜色测量。这些设备的使用，可以让我们更好地控制和调整太阳能背板的颜色，进而影响太阳能电池板的性能。特别是在加速老化测试后，我们可以通过Ci6x系列色差仪来测量和对比色差，从而了解背板颜色变化的趋势和速度，这对于评估背板材料的稳定性和耐用性具有极其重要的意义。对于耐厚性，即材料的厚度在生产后和加速老化后的变化，这同样是一个重要的考量因素。材料的耐厚性越好，就能越有效地抵抗环境因素的影响，从而延长其使用寿命。我们通常会在生产出来后以及经过一段时间的加速老化后，分别对其进行测量，然后比较这两次测量的结果，以此来确定其耐厚性。测量耐厚性的时候，我们常常采用台式测量机，如Ci7x00系列的台式色差仪，这些设备可以提供精确的测量结果。Ci7x00台式机又分为，Ci7860精密色差仪，Ci7800台式色差仪，Ci7830反射率测定仪等多款台式机，这系列色差仪凭借其精确的测量结果和强大的性能，已经广泛应用于各类颜色和光泽度的测量。Ci7860精密色差仪是这一系列中最高端的模型，它拥有最高的测量精度，可以捕捉最细微的色差，适用于那些需要极高精度色彩管理的场合。Ci7800台式色差仪则是一个全功能的色彩测量解决方案，它能够快速、准确地测量颜色，并提供全面的色彩数据。这种设备非常适用于生产现场的色彩质量控制，可以帮助实现颜色一致性并减少废品率。Ci7830反射率测定仪则是专门用于测量材料反射率的设备，它可以帮助我们了解太阳能背板对光的反射情况，从而评估背板的光学性能。其精确的测量结果对于调整和优化太阳能背板的设计有着极其重要的作用。Ci7x00系列的台式色差仪提供了全面、精确的颜色和光泽度测量解决方案，可以帮助我们更好地了解和控制太阳能背板的耐厚性，从而优化太阳能电池板的性能和耐用性。测量和控制太阳能背板的颜色和耐厚性，对于提升其性能，延长其使用寿命，以及实现绿色、可持续的能源发电至关重要。希望这篇文章能够为您提供有用的信息，对您的研究或项目有所帮助。“爱色丽彩通”是丹纳赫公司旗下的品牌，总部位于美国密歇根州，成立于1958年。作为全球领先的色彩趋势、科学和技术公司，爱色丽彩通提供服务和解决方案，帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。

1：铅在钙钛矿器件中的难以被取代的原因 针对钙钛矿的毒性问题，一个关键问题是，在不含铅的情况下是否能够实现优异的钙钛矿光电性能。尽管在这方面已经取得了一些进展，但无铅钙钛矿太阳能电池的功率转换效率和稳定性仍然远低于含铅的钙钛矿光伏电池。这是因为含铅的钙钛矿具有一种特殊的轨道混合构型，有助于其出色的光电性能。因此，研究人员尝试使用具有类似轨道构型的其他金属来替代铅，其中被泛研究的材料是锡（Sn）基钙钛矿。 锡的离子半径（118&thinsp pm）与铅（119&thinsp pm）相似，并且具有孤对的5s和空的5p轨道，其有效核电荷（Zeff）分别为10.63和9.10。然而，锡离子Sn2+有被氧化为Sn4+的趋势（Sn2+/Sn4+的标准还原电势E0&thinsp =&thinsp 0.15 V，而Pb2+/Pb4+的E0=&thinsp 1.67 V）。这可能是因为缺乏镧系元素的影响，导致锡离子5s孤对电子的Zeff比铅离子中的6s孤对电子较小。因此，在钙钛矿薄膜中产生的Sn4+会意外地导致高缺陷密度，从而降低了光电性能。此外，据认为，SnI2的急性毒性比PbI2更高。 除了锡，还有另一种具有相同价电子构型的IV族元素，即锗（Ge）。然而，由于锗离子的较小离子半径（73&thinsp pm）和更高的氧化倾向（Ge2+/Ge4+的E0&thinsp =&thinsp 0&thinsp V），导致锗基钙钛矿的光电特性和稳定性较差。为了寻找稳定的无铅钙钛矿材料，研究人员还尝试了其他组合物，其中包括含有Bi3+和Sb3+的ns2元素。然而，这些组合物形成的晶体结构具有相对较宽的带隙和较差的电荷传输能力，限制了它们的光电特性。目前来看，就钙钛矿晶体的光电性能、热力学和环境稳定性而言，铅仍然是最有前景的元素。（见方框1表）方框1表：铅和其他替代离子以及含有这些离子的卤化物钙钛矿（相关）化合物的典型性质O、可实现的；X、无法实现。数据来源于参考文献中。2：PSCs对环境的影响为了评估PSCs对环境的影响，人们采用了生命周期评估的方法，考虑了从提取、纯化和制备铅相关原材料，到PSCs的制造、安装、维护，以及产品寿命结束时的处理等所有阶段。对PSC生命周期的评估得出了一些积极的结论，认为PSCs比其他技术（如商用硅太阳能电池）更具可持续性。然而，PSCs中铅的泄漏仍然是一个令人担忧的问题。一旦安装完成，面板的大部分寿命将受到不受控制的大气条件的影响，而面板的损坏可能导致铅溶解和扩散。通过生命周期分析和浸出研究，可以确定潜在的暴露浓度，但其对人类健康或环境的影响取决于有机物可生物利用总铅的量以及生物可利用部分是否具有毒性问题。在土壤中，铅的生物利用程度取决于水中铅的形态、土壤的化学成分（如离子强度、pH值、天然有机物）以及土壤类型（如粘土、壤土等）。钙钛矿中的有机阳离子会改变土壤的pH值，并影响植物对铅的吸收能力。图1 PSC的铅泄漏途径及其潜在环境影响的评估因此，在评估环境或人类健康风险时，应考虑铅的形式、化学转化以及周围的化学基质。人类每周铅摄入量（LWI）被视为衡量铅暴露的健康指标，联合国粮农组织将其上限设定为0.025 mg/kg。通过假设损坏的PSC面板中的所有铅将在有限的时间内泄漏并进入环境，可以估计在不同百分比的分散和环境扩散情况下的LWI水平。图1所示的方案是在考虑不同可能情况的基础上进行计算的，以估计LWI的潜在水平。从这些结果可以推断出，只有一小部分总铅可能对人类构成风险，因为在许多情况下，LWI将高于人类3000-5000年前的估计水平以及2010年取消的成人LWI限额。3：PSC中的铅固定化策略1）晶粒封装 通过将钙钛矿颗粒包裹在疏水性有机物（如聚苯乙烯）、防水氧化物（如TiO2、SiO2、Al2O3）或不溶性铅盐（如PbS、PbSO4、Pb(OH)2）中，可以有效地阻断水进入和离子流出的通道。选择透水性较低的覆盖层材料，确保覆盖层具有强疏水性、高致密性并完全覆盖钙钛矿晶粒。例如，通过在钙钛矿结晶前或后处理过程中引入小分子的缩合物，或在钙钛矿层的顶部沉积疏水分子或功能盐（如磺基、硫酸盐、硫化物），可以实现对晶界和表面的原位封装。良好粒径分布的含铅钙钛矿显示出出色的水稳定性，并在作为生物成像闪烁体时表现出潜在的应用前景，而对目标动物没有显著的细胞毒性，这表明生物利用度降低。另外，将防水层插入用于内部或外部封装的PSC中，也可以防止水分渗透。然而，这些方法在器件损坏的情况下可能会失效。尽管通过将可固化材料与密封剂混合赋予了一些自修复特性，但由于受损密封剂的固化通常需要外部刺激（如紫外线辐射、加热），其保护效果可能存在问题。2）铅络合 通过添加适当的添加剂，形成与铅离子（Pb2+）形成低溶解度复合物的策略，降低钙钛矿中铅化合物的溶解度。典型的添加剂应具备两个供电子的路易斯碱官能团（如羰基、硫醇、磺基、硫化物、卟啉环、冠醚），通过酸碱相互作用与路易斯酸性的Pb2+离子配位。添加剂的疏水主链或侧链应具有疏水性部分（如长烷基链、氟基团、碳纳米管），使得在络合后形成的络合物在水中沉淀。因此，形成的络合物在配体与Pb2+离子螯合之后变得疏水。例如，在钙钛矿前体中加入聚丙烯酸接枝的碳纳米管（CNT-PAA），可以有效抑制相应PSCs中的铅泄漏。3）结构集成 通过提高组成元素之间的结合强度、集成体的连接性和界面内聚力，钙钛矿结构在器件内的集成可以增加水渗透、结构碎裂和分层的能垒，从而提高结构的稳定性，防止水溶解和铅泄漏。例如，通过引入具有强配位能力或偶极-偶极相互作用的界面/集成桥，可以增强器件的互连性。已证明，钙钛矿顶表面的化学相互作用增强对抗晶体坍塌和延缓铅释放的效果是有效的，但在器件损坏的情况下可能会失效。因此，需要将整个结构集成，包括钙钛矿层的表面、本体和界面。通过在钙钛矿层中引入可聚合单体，构建钙钛矿/聚合物基质，可以实现钙钛矿晶粒的整合。例如，丙烯酰胺单体作为钙钛矿膜的添加剂，可以在原位聚合过程中形成聚酰胺，并与钙钛矿发生转化。聚酰胺中的-C=O基团可以在晶界和钙钛矿表面与过配位的Pb2+发生相互作用，形成坚固的螯合结构在沉积的薄膜中。此外，聚酰胺在暴露于水中时易形成水凝胶，这进一步防止了Pb2+从器件溶解和扩散到水中。此外，。聚合过程中单体的团聚效应可以在钙钛矿层内引起压缩应变，从而增加离子迁移的活化能和水渗透的势垒，提高高湿度条件下的晶体稳定性此外，将钙钛矿渗透到刚性和介孔结构中，也有望防止结构坍塌。4）泄漏铅的吸附 由于铅固存效率（SQE）与吸附位点的密度直接相关，因此需要充足的负载材料，以确保足够的铅吸附能力。因此，在装置的内层中实施Pb吸附剂可能是不够的，因为逐层清除的能力有限。过多的绝缘材料会降低电极的导电性。此外，电荷传输层的厚度通常只有几百/几十纳米，这限制了捕获钙钛矿膜中所有Pb2+的能力。因此，更好的选择是将铅吸附材料嵌入外部封装中，这样可以避免负载量的限制，保持器件性能。例如，Li等人提出了一个优秀的方法，通过在前玻璃顶部沉积高透明度的Pb吸附剂，而不需要过滤入射光，并将聚合物密封剂与Pb2+结合材料的混合物插入后电极和封装盖之间。由于两侧都具有显著的铅吸附能力，这种化学方法可以显著减少铅泄漏达到96%。此外，应在不同的温度和pH条件下组合使用具有不同活性的铅吸附材料。例如，利用膦酸和亚甲基膦酸基团组成的铅吸附剂，由于其温度依赖的去质子化效应，可以在较大温度范围内保持较高的铅固存效率（SQE）。图2：PSC中的铅固定化方法4：PSC中的铅固定化策略对比及铅泄漏测量方案设计对上述四种铅固定策略从工作机理、保护效果及对器件性能的影响等方面进行了系统比较。值得注意的是，内部铅固定策略（即分离、络合、整合）表现出高选择性和快速响应性，因为在泄漏之前Pb2+离子得到了预先保护，但其铅固存效率（SQE）相对较低（约60-80%）。铅的固定能力与嵌入添加剂中功能位点的密度有关，尤其对于络合方法。然而，添加剂中的大多数是绝缘的，在某些情况下是光吸收的，这会破坏电荷传输和光子捕获，并且添加剂与Pb前体之间的相互作用会影响钙钛矿结晶。因此，在添加剂浓度超过钙钛矿材料的容忍度时，可能会在PCE和SQE之间存在权衡。然而，适量的Pb固定添加剂可以有利地提高PCE和寿命，分别通过最佳优化器件与原始器件的PCE和寿命比来定义。晶粒封装和化学络合的方法由于晶粒的惰性和形成的铅络合物的不溶性，在铅回收过程中可能面临挑战，因为铅回收依赖于从器件中提取铅的容易性。此外，在大规模制造中，在钙钛矿层中形成均匀覆盖层可能存在问题，因为难以控制层厚度，这限制了PSC的升级。在这些方面，结构集成似乎更具潜力，其中铅的固定能力与添加剂的结构稳定性相关，而不是与螯合位点有关，从而实现相对较高的SQE（约80%）。相比之下，在SQE接近100%的情况下，外部实施铅吸附剂在抑制铅泄漏方面更为有效，因为可以加载大量材料而不影响器件性能。然而，这种方法仍然存在一些缺点，可能会降低其有效性。值得注意的是，PSC的铅泄漏及其吸附在很大程度上取决于测试条件，如温度、pH值、暴露水的体积以及设备的损坏方式。然而，表2中报告的SQE值是在完全不同的条件下测量的。为了定量评估PSC的铅泄漏并比较全球各实验室使用不同铅固定技术的情况，需要建立一个由计算模型支持的标准铅泄漏测试方法。此外，建议采用标准方式测量一些指标，如总泄漏铅浓度（cLL）、泄漏率（LR）和SQE，并模拟钙钛矿在恶劣天气条件（酸性和大雨）下的两种暴露情况（浸水和滴水），如表2和图3a所示。此外，应使用老化的钙钛矿膜进行铅泄漏测量，而不是完整器件，包括有或没有分层封装剂，以模拟钙钛矿层完全暴露于水的情况。此外，可以进行生物测试，评估泄漏铅对植物或动物生长的影响。图3：建议的铅泄漏测量和铅固定器件结构四、小结铅基PSCs的研究在效率和稳定性方面取得了快速进展。现在是时候进一步研究如何在考虑可持续性的情况下，在大规模工业规模上实施这一有前景的技术的下一阶段，以避免从前体制备到太阳能电池板的长期工作寿命中可能发生的铅泄漏。同时，在实际部署基于卤化铅钙钛矿的光电器件时，需要进行深入的职业和当地人口风险评估，以确保在其运行过程中和使用寿命结束时防止铅泄漏，这不仅是法律要求，也是道德义务。有关铅使用的具体立法可以推动铅固定化和设备回收战略的创新。同时，应制定紧急应对措施计划，以减少发生火灾事故时空气中无意排放的铅对土壤的污染。此外，在将PSCs投放市场之前，应进行标准测试，以评估潜在的铅泄漏风险。参考文献Zhang, H., Lee, JW., Nasti, G.et al. Lead immobilization for environmentally sustainable perovskite solar cells. Nature 617, 687–695 (2023).Doi: 10.1038/s41586-023-05938-4

p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: center " arial=" " white-space:=" " text-align:=" " span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " i style=" margin: 0px padding: 0px " strong style=" margin: 0px padding: 0px " 专题约稿| /strong /i /span span style=" color: rgb(255, 0, 0) " i strong span style=" font-family: sans-serif " 电池的多尺度分析对储能研究的贡献 /span /strong /i /span /p p style=" margin-top: auto margin-bottom: auto padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: center " arial=" " white-space:=" " text-align:=" " strong style=" margin: 0px padding: 0px " i style=" margin: 0px padding: 0px " span style=" margin: 0px padding: 0px font-size: 18px color: red " /span /i /strong br/ /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: center " arial=" " white-space:=" " text-align:=" " i style=" margin: 0px padding: 0px " span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) " ——“锂电检测技术系列——形貌分析技术”专题征文 /span /i /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: center " arial=" " white-space:=" " text-align:=" " i style=" margin: 0px padding: 0px " span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) " (作者：赛默飞世尔科技) /span /i /p p 　　从我们的手机和笔记本电脑到我们用于建筑和运输的电动交通工具，电池对我们的日常生活至关重要。与此同时，在我们通过引入更高效的电动汽车和替代能源等方式来努力改善地球生活环境时，我们需要更好的新型电池材料来实现性能更高的电池最终目标。这意味着我们需要构建比目前市场上的电池和能量存储设备具备更经济，轻便，紧凑，安全，耐用，易于充电和能量密集的特性电池产品。 /p p 　　利用电子显微镜，X射线断层扫描，拉曼显微镜，X射线衍射，FTIR,，和XPS等技术，研究人员可以从毫米到纳米级别对电池进行多尺度的检测，从而发现电池在充电和放电时性能衰减的原因。他们也正在学习如何设计在设计新电池时， 通过用不同的表征手段来检查从原材料，电池元件到最终产品的各个环节，从而得到能够承受极端温度的更安全的电池。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 401px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/7c6f1795-ad7a-422e-aa9d-a7e09c3b86d5.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 450" height=" 401" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图：比较18650 锂电池充放电前后Cu集流器在每个水平切片的形状 /span /p p 　　上图：通过自动的图像处理来确定Cu集流器在每一个水平切片的位置，可以定量的计算出电池中心部分由于充放电导致电极膨胀而变小。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/7981de91-f38d-4e8e-83e6-97a9ff313f91.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 450" height=" 253" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 上图：Thermo ScientificTM HeliScan microCT /span /p p 　　18650型锂电池被广泛应用于手电筒，电动香烟甚至一些电动汽车等各种电池供电设备。通过使用Thermo ScientificTM HeliScan microCT对这种电池在充放电前后进行3D扫描和成像，研究人员可以定量的研究电池在循环时内部的变化。通过对3D数据的定量分析，我们发现在电池充放电后，电池内部的电极片体积膨胀，中心杆周围的区域减小。 这种体积膨胀可以在电池单元中产生压力。 如果在电池设计中没有考虑到这种效果，电池单元中的压力可能会导致电池短路，从而可能导致灾难性后果。 因此在设计电池的过程中， 电池制造商对此进行量化非常重要。 /p p 　　下一代电池的发展对我们的生活影响将是深远的。电动汽车一次充电就可以行驶更长的距离，充电过程需要几分钟而不是几小时。为我们的手机和笔记本电脑供电的电池功能将更强大，使用寿命更长，技术公司也可以将电池使用在更加复杂的应用上，例如虚拟现实。电动工具将持续更长时间并具有更强的输出电流，使工人能够在建筑行业中执行更高能耗的任务。 同时，下一代电池将能够存储更多来自太阳能电池板和风力涡轮机的能量，从而为我们的家庭和办公室提供更高效的电力。 /p p 　　今天的大部分研究都集中在通过了解锂离子电池失效的原因来改善锂离子电池的性能。随着具有液体电解质的锂离子电池接近最高性能，科学家们正在探索能量密度更高的材料以及储能器件，例如固态电池，从而实现能量储存方面的进一步突破。 /p p 　　使用不同的分析技术在多尺度对电池以及材料进行研究将是更好地理解电池衰减机理和帮助设计下一代新电池的关键。 /p p 　　 /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " arial=" " white-space:=" " strong style=" margin: 0px padding: 0px " span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " arial=" " 　　 /span /strong strong style=" margin: 0px padding: 0px " span style=" margin: 0px padding: 0px background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " 附：关于锂电系列专题约稿 /span /strong br style=" margin: 0px padding: 0px " / /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " arial=" " white-space:=" " 　　近十年间，在能源技术变革以及新兴科技的带动下，全球锂离子电池产量进入飞速增长期，根据公开数据，预计2018年全球锂电池增速维稳，产量达155.82GWH，市场规模达2313.26亿元。中国是锂电池重要的生产国之一，2018年预计全国锂电池产量达121亿只，增速22.86%。 /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " arial=" " white-space:=" " 　　锂离子电池产业的蓬勃发展，也为锂离子电池检测领域带来新的机遇。随着锂离子电池基础科学研究仪器水平不断提升，几乎各类先进科学仪器都逐渐在锂离子电池的研究中出现，且针对锂离子电池的研究、制造也开发了许多锂电行业专用的仪器设备。 /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " arial=" " white-space:=" " 　　为促进中国锂电检测产业健康发展，仪器信息网结合锂离子电池检测项目品类，将从2018年12月起策划组织系列锂电检测系列专题报道，为专家、仪器设备商、用户搭建在线网上展示及交流平台。 span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) " 锂电检测系列专题内容征集进行中： /span a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20181204/476436.shtml" target=" _blank" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(192, 0, 0) " span style=" margin: 0px padding: 0px " 【征集申报链接】 /span /a & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p table border=" 0" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" align=" center" tbody tr class=" firstRow" td width=" 53" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 系列序号 /span /strong /p /td td width=" 359" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 锂电检测技术系列专题主题 /span /strong /p /td td width=" 126" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 专题上线时间 /span /strong /p /td /tr tr td width=" 53" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 1 /span /p /td td width=" 359" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 锂电检测技术系列 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" —— /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 电性能检测技术 /span /p /td td width=" 126" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family: & #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 2019 /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 年 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 1 /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 月 /span span style=" font-size: 12px font-family:宋体 color:#00B0F0" 【 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/lidian1" target=" _blank" span style=" font-family: 宋体 color: rgb(0, 176, 240)" span 链接】 /span /span /a /span /p /td /tr tr td width=" 53" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 2 /span /p /td td width=" 359" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 锂电检测技术系列 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" —— /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 成分分析技术 /span /p /td td width=" 126" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family: & #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 2019 /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 年 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 3 /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 月 /span span style=" font-size: 12px font-family:宋体 color:#00B0F0" 【 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/lidian2" target=" _blank" span style=" font-family: 宋体 color: rgb(0, 176, 240)" span 链接】 /span /span /a /span /p /td /tr tr td width=" 53" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 3 /span /p /td td width=" 359" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 锂电检测技术系列 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" —— /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 形貌分析技术 /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 2019 /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 年 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 5 /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 月 /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#00B0F0" 【 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/lidian3" target=" _blank" span style=" font-family: 宋体 color: rgb(0, 176, 240)" span 链接】 /span /span /a /span /p /td /tr tr td width=" 53" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 4 /span /p /td td width=" 359" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 锂电检测技术系列 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" —— /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 晶体结构分析技术 /span /p /td td rowspan=" 3" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " br/ /td /tr tr td width=" 53" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 5 /span /p /td td width=" 359" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 锂电检测技术系列 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" ——X /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 射线光电子能谱分析技术 /span /p /td /tr tr td width=" 53" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" 6 /span /p /td td width=" 359" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center" span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 锂电检测技术系列 /span span style=" font-size:12px font-family:& #39 Arial& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#444444" —— /span span style=" font-size:12px font-family:宋体 color:#444444" 安全性和可靠性分析仪器及设备 /span /p /td /tr /tbody /table p br/ /p

根据工业和信息化部2010年标准化工作的总体安排，现将申请立项的《光伏电池用背板》等206项电子行业标准计划项目予以公示(见附件1)，截止日期为11月10日。如对拟立项标准项目有不同意见，请在公示期间填写反馈意见表(见附件2)向我司反馈(邮件主题注明：行标拟立项公示反馈)。 　　地址：北京市西长安街13号工业和信息化部科技司 　　邮编：100804 　　联系电话：010-68205239、5240 　　电子邮件：KJBZ@miit.gov.cn 　　附件1：2010年电子行业标准项目计划表(征求意见稿).doc　　 附件2：行业标准立项反馈意见表

8 月 16 日 - 18 日，2017 第二届亚太电池技术展览会在广州琶洲国际会展中心举行。飞纳电镜作为锂电材料形貌成份高效检测工具，盛装出席此次会议，现场展示了飞纳电镜高分辨率专业版 Phenom Pro 和飞纳电镜大样品室卓越版 Phenom XL，其中 Phenom XL 集成了背散射电子成像，二次电子成像与能谱分析等功能，两台台式扫描电镜吸引了众多参观者的目光。由于新能源汽车的高速增长，各锂电池企业纷纷扩产。相对以往单纯追求产能的突破外，行业内先行企业把目光投射到材料研发带来的电池产品性能提升上。锂电池主要由五部分构成，即正极材料、负极材料、电解液、隔膜和包装材料。其中，包装材料和石墨负极技术相对成熟，成本占比不高。锂离子电池的核心材料主要是正极材料、电解液和隔膜。其中，正极材料是锂电池最为关键的原材料，占锂电池成本的 30% 以上。材料的研发少不了一双“眼睛”，这双眼睛就是扫描电镜。扫描电镜可以对锂电池材料的正极材料，负极材料，隔膜，极片等进行微观的形貌检测及元素成份分析。飞纳台式扫描电镜使用独特的 CeB6 灯丝，提高了扫描电镜的分辨率，保证了图像质量。由于操作简单，维护方便，抽真空时间短，大大地提高检测效率，受到锂电池企业客户的青睐。设计精巧，完全防震，省去了客户为精密仪器安装环境要求高的担忧。即时在展会现场喧闹的环境中，飞纳电镜仍然能高效运行，30 秒成像，持续稳定地工作。锂电池正极材料由于中国大型锂电正极材料近十年迅速发展，产品质量大幅度提高，并具备较强的成本优势，近年来日韩锂电企业开始逐步从中国进口锂电正极材料，据悉目前中国锂电正极材料市场份额已占据全球一半左右，未来发展空间仍广阔。飞纳电镜拍摄的锂电池正极材料锂电池负极材料负极材料作为锂电池的四大关键材料之一，决定了锂电池充放电效率、循环寿命等性能。锂电池负极材料国内技术成熟，碳材料种类繁多，成本比重最低，在 5-10% 左右。现阶段负极材料研究的主要方向如下：石墨化碳材料、无定型碳材料、氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金和其他材料。飞纳电镜拍摄的锂电池负极材料隔膜隔膜在成本构成上仅次于正极材料，占 20-30%，隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能。飞纳电镜拍摄的锂电池隔膜更多体验，尽在飞纳电镜飞纳台式扫描电镜 VR 之旅手套箱版台式电镜有些锂电池材料很容易与空气发生反应，影响形貌成份分析，飞纳电镜发布全球首款手套箱版台式电镜，实现扫描电镜放置在手套箱内，制样-观察全程惰性气体保护。原位通电样品杯允许用户将电探针连接到样品进行原位测量

2020年3月，某新能源汽车公司一则动力电池“针刺试验”视频将锂电池的安全问题推向了风口浪尖。视频中对比了三种动力电池——三元锂电池、磷酸铁锂块状电池与刀片电池，在针刺之后，电池发生短路，三元锂电池出现明火燃烧，磷酸铁锂块状电池虽无明火，但有出现冒烟，刀片电池则无火无烟。日常生活中，锂电池在不规范使用过程中仍有可能发生短路现象，比如高功率快速充电引起自燃。 锂离子电池在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌，如果充电功率过高锂离子快速脱出并“游向”负极，锂离子可能会在表面析出形成锂枝晶，如果锂枝晶不断生长，就会从负极刺穿到隔膜，造成电池短路自燃。岛津通过最新的Axis Supra+光电子能谱仪分析了造成短路的“罪魁祸首”锂枝晶的内部成分及形貌像，我们一起来看一下！图1. Axis Supra+光电子能谱仪图2. 锂离子电池结构图 X射线光电子能谱（XPS）技术现在已经成为科研分析中的日常表征手段，通过XPS结合岛津Minibeam 6型团簇离子枪可以给出材料表面元素、价态及其随深度的变化情况，离子枪加速电压可以达到20kV，相比于10kV的加速电压，离子溅射速率提升了约20倍，使其不仅可对较软的有机材料进行刻蚀，也可对无机材料进行刻蚀，如图3是Minibeam 6型团簇枪的结构图。Axis Supra+配备了独有的“半球型分析器(HSA) +球镜型分析器(SMA)”双层分析器设置，通过独立的球镜型分析器（见图4）可以对材料表面元素进行快速的化学态成像，两种技术强强联手，对锂离子电池的电极进行了表征。图3. Minibeam 6型团簇离子枪图4. 镜像分析器原理 首先通过XPS全谱分析了电极表面的主要元素，主要存在Mg、Li、Cu、O、C及少量的F、Na、Cl、S，全谱图如图5所示，之后对材料表面进行团簇刻蚀分析。刻蚀电压选择为20kV，Ar团簇数为500，此模式下刻蚀能量大，团簇数小，可以对无机材料进行快速的刻蚀，团簇刻蚀均分到每个Ar原子的能量只有40eV，因此对材料的化学态影响较小。图6是团簇刻蚀得到的元素深度分布曲线，从图中可看出，在刻蚀到2500s时，Cu元素为主要存在元素，说明已基本刻蚀到电极表面。Li、O、Cl元素靠近样品表面，Mg元素在表面与体相的分布则比较均衡。 图5. 电极表面XPS全谱图6. 电极表面的深度剖析图 深度剖析给出了材料元素的纵向分布情况，XPS成像则可以给出表面元素的横向分布情况。如图7是材料表面元素的叠加XPS成像，红色为Cl元素，蓝色为Mg元素，可以看出表面呈枝晶状分布的Cl元素，充电时Li元素与其共同沉积在电极表面形成了枝晶，Mg则属于电极表面的元素。为了对枝晶的物种成分进行分析，对枝晶区域采集了小面积的XPS精细谱，如图8所示，高氯酸盐的存在形式表明枝晶物种成分主要为高氯酸锂。 图7. 电极表面XPS成像(红色为Cl，蓝色为Mg)图8. Cl元素的XPS精细谱结 论安全无小事，跟人们生活密切相关的电池安全更是如此，随着锂电池研究的深入，锂电池部件表界面的状态扮演着越来越重要的角色，比如锂的嵌入与脱出、SEI膜的形成机理与作用、隔膜的表面修饰等等，XPS作为表面分析中重要的研究手段，正在成为锂离子电池研究开发的利器！本例中通过Axis Supra+型光电子能谱仪对锂离子电池电极进行了分析，结合团簇剖析与XPS成像分别给出了材料表面元素纵向与横向的分布情况，对电极表面及枝晶的“化学形貌像”进行了生动的呈现！ 撰稿人：王文昌

燃料电池是一种洁净、环境友好的发电方式，被认为是21世纪首选的清洁、高效的发电技术。质子交换膜燃料电池随着研究的深入，其性能、寿命及成本等方面得到了长足的发展，在交通、便携式电源以及分布式发电等领域得到了广泛的应用。质子交换膜燃料电池的研究主要集中在催化剂、质子交换膜、电极、极板等的研究，各部分的研究表征技术对于电池的研究是必不可少的。岛津可以提供质子交换膜燃料电池研究中涉及的各种表征分析仪器及解决方案。01电催化剂表征02质子交换膜表征03膜电极表征（整体、气体扩散层）04双极板研究表征对于质子交换膜燃料电池各部分的研究表征，岛津为您提供完整解决方案。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

2021年3月11日，由中国粉体网联合中国颗粒学会能源颗粒材料专委会主办的“第二届高比能固态电池关键材料技术大会暨第四届能源颗粒材料制备及应用技术高峰论坛”在湖南长沙吉美国际会展酒店隆重开幕。来自全国各地300余名电池材料界专家和厂家代表参加了本次会议。丹东百特仪器有限公司携激光粒度仪和粉体综合特性测试仪参会，为电池厂家提供粒度、物性分析一站式解决方案。相较于传统的锂电池来说，全固态电池具有不易燃、无腐蚀性、不漏液等特性，从而提升了电池使用的安全性。它功率密度较低，能量密度较高，在轻薄化后柔性程度也会有明显的提高，是电动汽车的理想电池。作为传统电池行业的一个新领域，全固态电池的开发是机遇，更面临着挑战。如何满足正负极和固体电解质的离子传输？循环过程中，正负极材料如何良好接触？金属锂电极的体积变化等都是研发团队需要克服的问题。在本次会议上，丹东百特技术总监李雪冰博士做了《固态电池中关键材料颗粒检测面临的问题和挑战》的报告。粒度分布作为电池行业质量把控的重要指标之一，样品分散、数据的稳定性一直是业内关注的焦点。李博士通过应用案例和实测数据就目前颗粒检测面临的问题做出详细分析，提供合理详尽的解决方案，赢得阵阵热烈的掌声。在仪器展示区，丹东百特展出了Bettersize2600激光粒度仪和BT-1001智能粉体特性测试仪。Bettesize2600激光粒度仪采用正反傅里叶技术，量程达到0.02-2600μm，高精度的数据采集与处理系统使测试结果达到同类进口仪器水平，它还具有一键式SOP智能化操作，十分钟就可以学会操作流程。BT-1001智能粉体特性测试仪可测试包含安息角、平板角、振实密度、松装密度、分散度、流动性等14个项目，通过自动控制技术、CCD摄像技术和触摸屏等现代技术，使粉体物性测试进入了科学化、智能化和精确化时代，是电池材料行业物性分析的标准仪器。 作为国内专业的粒度、粒形、粉体物性检测仪器的研究制造企业，丹东百特仪器有限公司始终致力于创新发展，在提供具有国际先进水平的粒度粒形分析仪器的同时，还为各个材料行业提供颗粒检测应用方案。未来，百特将继续发挥技术优势，助力电池材料行业蓬勃发展。

随着电子设备和电动汽车的普及，锂电池的需求量迅猛增长。然而，伴随而来的大量报废电池问题也日益严峻。如何高效、安全、环保地处理这些报废电池，成为当前亟待解决的难题。面对这一挑战，锂云科技团队通过技术创新，成功开发出行业首创的电池机理孪生驱动的数字孪生运维模型，深度刻画电池机理、实现电池快速分选，为电池回收及梯次利用行业提供全新的解决方案。技术创新：高效精准的锂电池检测与分选技术 锂云科技团队开发的机理孪生驱动的退役电池快速检测技术，实现了检测效率提高20倍的突破。传统的满充满放方法不仅耗时，导致企业电费成本、厂房成本、人工成本等居高不下，而该团队的创新技术大幅缩短了检测时间，有效降低企业的成本，帮助企业大幅降本增效。同时，他们开发的高置性电芯一致性快速分选技术，使大规模退役电池筛选的一致性提高80%。通过先进的算法和检测手段，这项技术能够快速、准确地对退役电池进行检测和分类，大大缩短了检测时间，并有效降低了电池成组后的安全性隐患。团队精神：科研实力与环保热情的结合 锂云科技团队的成功离不开每一位成员的努力和奉献。团队负责人表示：“我们非常高兴能够取得这一重要突破，这是团队成员们长期以来刻苦钻研和不懈努力的结果。我们相信，这项技术将为解决锂电池回收和分选难题提供一种全新的思路和方法，强力助力该行业的发展！”未来展望：推动环保事业，助力可持续发展 锂云科技团队的创新成果在锂电池回收和分选领域具有广泛的应用前景。随着技术的不断完善和推广，这项技术将被广泛应用，为解决报废电池带来的环境和资源问题提供有效解决方案。通过这项技术的应用，不仅能减少资源浪费和环境污染，还能极大地提高锂电池回收和再利用的效率，推动我国绿色产业的升级。 锂云科技团队的努力和成就展示了技术创新在环保领域的重要性和巨大潜力。未来，随着更多创新技术的出现和应用，我们有理由相信，电池回收及梯次利用行业将迎来更加光明的未来！

2018年正值瑞士万通成立75周年，为了感谢广大客户对瑞士万通中国有限公司的支持与厚爱，我们特开展了——“万般信任 精通分析”瑞士万通客户关爱活动，为老客户带去瑞士万通的最新咨询和心意，同时聆听客户的心声。东莞市杉杉电池材料有限公司 分析部部长 廖红伟 Metrohm：廖经理，您好！您是什么时候开始接触到瑞士万通公司的？Customer：我从2005年接触锂离子电池电解液开始，就与瑞士万通结下了不解之缘。 Metrohm：您用过瑞士万通哪些仪器呢？感觉怎么样？Customer：水分仪和滴定仪都用过，都是性能很好的仪器。其中831库仑法水分仪，从上市到现在十几年了，市场地位一直不可撼动，仪器性能非常出色，真是堪称经典的艺术品。电位滴定仪从798、785、877、848到916，可以说我也见证了近十几年来瑞士万通电位滴定仪的发展，也看到了瑞士万通在细节设计上的用心和细心。 Metrohm：您在锂电池电解液行业已经有十几年了，是一名资深行家。可以分享一下您使用瑞士万通仪器的经历吗？Customer：瑞士万通的仪器一直陪伴着我的成长，从一个分析员到现在的部门负责人；从广州天赐到苏州龙能，再到东莞杉杉，我和瑞士万通一起走过了十三个年头，它为我们的试验带来了便利，也实现了我们之前认为不可能实现的分析项目，比如锂离子电池电解液中痕量的氯离子的检测、非水非醇的酸碱滴定法测量双草酸硼酸锂中的游离酸、含硼物质的水分检测等等。在此也很感谢瑞士万通的工作人员在试验中提供的帮助和便利，比如借用电极和仪器做试验、提供试验建议、提供维修配件应急等等。谢谢！客户处所用瑞士万通产品展示

2021 年 7 月 14 日 - 16 日，以“锂电安全”为主题的第四届全国锂离子电池安全性技术研讨会在江苏省苏州市张家港隆重举行。 本次会议由清华大学核研院锂离子电池实验室和清华大学-张家港氢能与先进锂电技术联合研究中心共同发起组织并主办，由清华大学核研院何向明老师当任会议主席，清华大学王莉老师、刘凯老师和冯旭宁老师当任会议副主席。飞纳电镜的应用技术专家与来自全国新能源、汽车、船舶、电子等行业代表展开深入交流，探讨电子显微分析技术在分析检测领域的应用。 无论是正极材料，还是负极材料，一旦在原材料或者生产过程中引入杂质元素，这些杂质不仅会降低其中活性材料的比例，还会催化电极材料与电解液的副反应，甚至穿刺隔膜，严重影响电池的电化学性能，造成安全隐患。因此，严格把控锂电池的清洁度以及对杂质元素进行有效分析，至关重要。就此飞纳电镜针对锂电池行业的这一痛点，会上为大家分享了飞纳全自动锂电池杂质分析方案。 会议采取演讲加讨论的会议形式。来自清华大学、中科院青岛能源所、上海交通大学、中国科技大学、武汉理工大学、华东理工大学、中电院安全技术研究中心、比亚迪、CATL、ATL、莱茵技术有限公司、华为技术有限公司的 330 余位锂电领域的专家、学者和企业研发人员参加了本次会议。会议开幕式由清华大学锂离子电池实验室主任何向明老师主持，彰显了清华大学在锂离子电池安全性研究方面的突出地位和鲜明特色。 清华大学核研院何向明老师 清华大学王莉老师 会议围绕锂离子电池安全性问题根本起因及安全技术研发出发，从电池热失控分析、关键电池材料改进和研发进展、电池安全性设计与制造，安全测试评估以及电池安全使用等多个视角，30 位专家学者分享了他们的最新研究成果与科研理念。在为期一天半的会议中，会场充满了浓郁的学术氛围，参会代表踊跃提问，专家学者细致耐心解答，大家收获到的不只是充分的交流，还有珍贵的友谊和扎实的合作。本次研讨会的成果将推进锂电产业与技术的合作与发展，进一步提升我国安全性锂离子电池的研发与生产水平。

仪器信息网讯 8月17日，欧盟官方公示满20天的《欧盟电池和废电池法规》（下称《欧盟电池法》，法规全文见文末附件）正式生效。核心要点：谁生产谁回收、谁进口谁回收。《欧盟电池法》对生产者责任延伸、电池回收管理、数字电池护照等提出更高要求，明确自2027年起，动力电池出口到欧洲必须持有符合要求的“电池护照”，记录电池的制造商、材料成分、碳足迹、供应链等信息。这将对中国动力电池企业出口欧洲产生重大影响。《欧盟电池法》生效利好科学仪器行业。新法规对电池回收、碳足迹、电池护照要求升级背后，科学仪器测试技术支撑作用突显，新法规文件中，“测试”一词出现达82次。如法规文件附件五的安全参数部分，依次对热冲击和循环、外部短路保护、过冲保护、过放电保护、过温保护、热传导保护、外力引起机械损伤、内部短路、热滥用、着火试验、气体排放等相关测试项目进行了描述。且多个测试项目明确要求需采用最先进的测试技术或测试仪器设备。《欧盟电池法》对于投放到欧盟市场的所有类型电池(除用于军事、航天、核能用途电池)提出了强制性要求。这些要求涵盖可持续性和安全、标签、信息、尽职调查、电池护照、废旧电池管理等等。同时，新电池法详细规定了电池以及含电池产品的制造商、进口商、分销商的责任和义务，并建立了符合性评估程序和市场监管要求。据华泰证券分析，《欧盟电池法》对我国产业链或将带来三方面影响：第一，碳排放的相关要求或将强制出口企业进行零碳转型，在生产技术上将向着高效低能耗、环保低碳等方向进行革新 第二，有望倒逼国内回收体系完善，长期将带动国内产业链的绿色转型，推进行业的可持续发展。回收要求趋严或利好已和海外厂商合作布局回收的企业 第三，电池护照旨在确保供应链的透明度，出口企业将面临护照数据库建设、护照管理系统维护及国际统一标准构建等挑战。《欧盟电池法》目录一览：第1章 一般规定第2章 可持续性和安全性要求第3章 标签、标记和信息要求第4章 电池一致性第5章 合格评定机构的通知第6章 第七、八章以外经营者的义务第7章 经济运营商在电池尽职调查政策方面的义务第8章 废电池管理第9章 数字电池护照第10章 第十章联合市场监督和欧盟保障程序第11章 绿色公共采购和修订限制的程序第12章 授权和委员会程序第13章 修正案第14章 最后条款附件1对物质的限制附件2碳足迹附件3通用便携式电池的电化学性能和耐久性参数附件4 LMT电池、容量大于2kWh的工业电池和电动汽车的电化学性能和耐久性要求附件5安全参数附件6标签、标记和信息要求附件7确定电池健康状态和预期寿命的参数附件8合格评定程序附件9欧盟一致性声明编号(申报的识别号)附件10原材料和风险类别清单附件11废旧便携式电池和废旧LMI电池收集率的计算附件12储存和处理，包括回收，要求附件13电池护照中应包含的信息附件14废旧电池装运的最低要求附件15相关表附：欧洲电池法规Battery regulation approved by EU Parliament.pdf

燃料电池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。燃料电池的能量利用效率高，环境污染小，是最有发展前途的发电技术之一。燃料电池按照电解质的种类不同，可分为碱性燃料电池（AFC），磷酸燃料电池（PAFC），熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）。按照燃料的类型可分为氢燃料电池，甲烷燃料电池，甲醇燃料电池，乙醇燃料电池。目前各类燃料电池电动车主要使用的是质子交换膜燃料电池（PEMFC）。质子交换膜燃料电池的结构和化学反应上图是PEMFC的结构和化学反应。PEMFC由膜电极（membrane-electrode assembly，MEA)和带气体流动通道的双极板组成。其核心部件膜电极是采用一片聚合物电解质膜和位于其两侧的两片电极热压而成，中间的固体电解质膜起到了离子传递和分割燃料和氧化剂的双重作用，而两侧的电极是燃料和氧化剂进行电化学反应的场所。PEMFC通常以全氟磺酸型质子交换膜为电解质，Pt/C或PtRu/C为电催化剂，氢或净化重整气为燃料，空气和纯氧为氧化剂，带有气体流动通道的石墨或表面改性金属板为双极板。膜电极（MEA）的截面SEM图片Sample: Courtesy of Prof. Takeo Yamaguchi, Tokyo Institute of Technology膜电极（Membrane Electrode Assembly ，MEA)是燃料电池的主要部分，它每层的结合情况以及颗粒的聚集状态会影响发电性能。MEA截面的结构观测非常重要。上图显示了一个聚合物膜样品在冷却时的横截面离子研磨后的结果，为减少离子束的热损伤使用了-100 ℃的条件进行加工。MEA横截面的整个图像显示各层接触时没有分层。在高倍放大时的阳极图像可以观察到纳米尺寸的铂粒子，碳粒子和其中的空隙。阴极层是纳米胶囊催化剂与铂铁纳米颗粒结合，从它的横截面可以看到，催化剂胶囊被紧密地包装在中空空间中。因此，离子研磨法可以在没有应力的情况下进行加工，能够通过冷却功能加工截面样品来减少热损伤，产生具有减少热损伤的横截面样品，进而可以有效的理解MEA的整体结构和分析催化剂颗粒的纳米结构。燃料电池催化电极材料高倍图像和三维重构结构from Prof. Chihiro Kaito, Ritsumeikan University上图左图是使用日立HT7830得到的燃料电池催化电极材料高倍图像，加速电压使用120kV，高分辨模式（HR mode），放大倍数为×50,000。C基底上的Pt颗粒的分散状态可以很清晰的看到。上图右图是同样的样品从+60°～-60°每2°拍照一次得到一系列图片后做三维重构后的结果，可以清楚的看到三维结构的Pt颗粒的分散情况。CNT和PTFE复合膜的SEM图像Sample：courtesy of Prof. Yoshinori SHOW Department of Electrical and Electronic Engineering,School of Engineering, Tokai University由于导电性和耐腐蚀性好，碳纳米管（CNT）和聚四氟乙烯（PTFE）复合膜有时会作为 MEA 的保护膜使用。CNT 在PTFE 中分散的均匀性非常重要，因为膜的导电性会受此影响。上图中，左图为0.2eV时观察CNT和PTFE的表面形貌，由于电压非常低，所以样品没有被电子束损伤。 右图为0.2eV时观察CNT和PTFE的电位衬度，CNT的亮度比PTFE明显要高，这是因为CNT的导电性更好。利用电位衬度就可以非常清晰的区分成分衬度相差不大的CNT和PTFE。燃料电池气体扩散层的电镜观察气体扩散层(Gas diffusion Layer，GDL)作为连接催化层和流动区域的桥梁，一般具有多孔性，导电性，疏水性，化学稳定性和可靠性。常用的支撑材料有碳纤维和聚四氟乙烯/碳膜组成的微孔层（MPL），目前碳纤维布附着MPL可以达到气体扩散层的要求。上图就是碳纤维布及附着MPL的SEM图片，可以观察到二者之间的紧密接触，各自空隙及厚度。高分辨观察自组装Fe3O4纳米颗粒Sample：courtesy of Electrical Computer Engineering department, National University of Singapore过渡金属基材料比如自组装Fe3O4纳米颗粒现在被作为储氢材料，这对氢能的利用来说是非常关键的。上图是高分辨观察自组装Fe3O4纳米颗粒，所用的着陆电压为1.5 kV，使用了电子束减速功能。纳米颗粒非常有规则的组装在一起，每个颗粒的直径约为12nm。利用电镜观察燃料电池各部分的形貌和结构，有助于高性能燃料电池的研发。公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

组织机构主办单位溧阳市人民政府江苏省溧阳高新技术产业开发区中科院物理研究所长三角物理研究中心北京清洁能源前沿研究中心天目湖先进储能技术研究院中国汽车动力电池产业创新联盟固态电池分会江苏省动力及储能电池产业创新联盟江苏省储能行业协会承办单位溧阳深水科技咨询有限公司协办单位江苏时代、宁德时代、上汽时代、亿纬锂能、孚能科技、中航锂电、蜂巢能源、璞泰来、当升科技、贝特瑞、容百科技、吉利汽车、东风汽车、蔚来汽车、长安汽车、威马汽车、中科海钠、江苏卫蓝、天目先导、江苏蓝固、江苏省储能材料与器件产业技术创新战略联盟等会议名誉主席执行主席报告总日程具体日程及报告安排注册报名和住宿预定本次会议免费（不含餐饮和住宿），目前已报名的437家参会单位详见文章尾部，由于本次会议最多容纳500人，目前还有少量名额，请各位参会嘉宾尽快缴纳餐饮费，付费后即锁定名额！如申请参会请填写以下二维码会务组在天目湖涵田度假村酒店以优惠价格为本次会议联系了一定数量的房间，参会人员可享受会议优惠价，会议代表如有订房问题可扫描填写以上二维码，费用自理。请大家尽量在2022年7月1日前完成订房。支持单位参会单位参会单位持续更新中会议联系人会议联系人会务组邮箱：ties-conference@aesit.com.cn联系电话：史女士：18115066088（参展）顾女士：18961291736（参会、住宿）虞先生：18114689920（参会、住宿）

p 　　美国能源部可再生能源实验室(NREL)的科学家们开发了一种制造可充电无水镁电池的新方法。 br/ /p p 　　近期刊登在Nature Chemistry上的一篇论文引起了轰动，该篇论文详细阐述了科学家开发镁金属在无腐蚀性碳基电解质中发生可逆化学反应的过程，并且该过程通过了接下来的测试。比起锂离子电池，该技术具有更有潜力的优势——其中最大的优势是具有更高的能量密度、更强的稳定性和更低的成本。 /p p 　　Seoung-Bum Son, Steve Harvey, Andrew Norman 和 Chunmei Ban是NREL的研究人员，同时也是Nature Chemistry 白皮书《碳酸盐中人造可逆的镁化学反应》的合著者，他们利用飞行时间二次离子质谱仪来辅助自己的研究工作。该设备可以帮助他们在纳米尺度上研究材料退化和失效机制。 /p p 　　NREL材料科学部门的科学家、《碳酸盐中人造可逆的镁化学反应》的作者之一Chunmei Ban表示：“作为科学家，我们总是在想接下来会发生什么。”她认为在市场上占主导地位的锂离子电池技术已经触摸到了技术上的天花板，因此迫切需要探索新的化学电池技术，以更低的成本提供更多的能量。 /p p 　　NREL前博士后，现科学家科学家，该论文的第一作者Seoung-Bum表示：“这一发现将为镁电池的设计提供新的途径。”其他合著者则是Steve Harvey, Adam Stokes, 和 Andrew Norman。当离子从负极流向正极时，电化学反应就会使电池产生能量。对于锂电池来说，电解液是含有锂离子的盐溶液。而电池技术的关键在于化学反应必须是可逆的，只有这样电池才能实现充电过程。 /p p 　　理论上讲，同体积的镁(Mg)电池所能储存的能量几乎是锂离子电池的两倍。但是之前的研究遇到了一个难题：传统的碳酸盐电解质会因为化学反应在镁表面形成一道屏障，这会阻碍电池的充电过程。镁离子可以通过高腐蚀性的液体电解质流向相反的方向，但这也打消了高压镁电池的可能性。 /p p 　　而为了解决这个难题，研究人员开发了一种由聚丙烯腈和镁离子盐组成的人工固体电解质夹层，这可以保护镁阳极表面。而最终这种受保护阳极的性能也得到了改善。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/f5d8577d-dfe1-4599-8433-a5dce896b151.jpg" title=" 201804080849345113.jpg" / /p p style=" text-align: center " NREL科研人员攻克可充电镁电池难关示意图(图片来源：John Frenzl) /p p 　　上文中的插图显示了NREL的科学家是如何解决可充电镁电池问题的。 /p p 　　科学家们组装了标准电池，证明了人工中间相的有效性，而最终的结果也令人十分欣喜：Mg在具有保护阳极的电池的碳酸盐电解质中发生了可逆化学反应，这一现象是镁电池领域的首次发现。与没有保护阳极的原型电池相比，带有保护阳极的镁电池可以提供更多的能量，并且可以维持周期性的充放电过程。此外，该科研小组还充分展示了镁电池的充电能力，这也首次为解决阳极/电解质不相容问题以及离子离开阴极收到限制的问题提供了解决方法。 /p p 　　与锂相比，镁的获取范围更广，并且与锂电池这种更成熟的电池技术相比，镁电池还具有其他的潜在优势。首先，镁可以释放两个电子，这是锂的两倍，这使得它可以产生几乎两倍于锂的能量。其次，镁电池中没有枝晶的生长，这种枝晶很容易导致短路，从而导致过热甚至事故的发生，这种特质使得镁电池比锂离子电池更加安全。 /p

传统锂电池内的气体释放通常是由高度电解的阴极分解和SEI的形成和分解引起，对电池安全构成极大威胁，会导致电池膨胀、变形、热失控等安全危害。由于固态电池采用固态电解质取代了传统的液态电解质，在消除传统锂电池的安全焦虑方面，人们对固体电池有很高的期望。 那么是不是固态锂电池就不会有内部产气和压力升高的顾虑了呢？ 德国卡尔斯鲁厄理工学院的Timo Bartsch等人研究了一种基于β-Li3PS4固体电解质和富镍层状氧化物阴极的典型全固态电池的产气行为。研究显示，在45°C时，Li/Li+在4.5 V以上电位时检测到明显的氧气和二氧化碳产气。 中科院物理所聂凯会等人对PEO基固态电池体系，结合实验和计算系统地研究了其在高电压状态下的产气行为，发现了尽管PEO基聚合物电解质的电化学窗口只有3.8V，但是单纯PEO电解质直到负载电压达到4.5V时才开始出现明显的产气分解的行为。 以上研究说明固态电池同样存在电池内部产气并产生内部压力的问题， 因此对固态电池的产气行为和内压研究同样重要。 电弛的解决方案2023年，武汉电弛新能源有限公司研发团队经过技术攻关，成功推出了DC IPT原位气体内压测定仪，为锂电池测试提供了全新的解决方案。该产品方案得到了行业内先进企业的认可，其具有以下优点： （1）直接穿刺，精准测量大道至简，摒弃“间接法”测量方式，采用类似于外科穿刺方式，直接对锂电池内部气体及压力进行取样和测量。通过锂电池穿刺取样这种直接测量方法，可以快速获取真实、准确的数据，从而极大地提升检测质量效率。这种直接测量方法的实现原理是，利用专门设计的密封穿刺装置在电池表面制造一个局部密封的小孔，然后将电池内部气体导出到测量探头，直接测量电池内部的压力或进行进一步的气体成分分析。这种测量方式不仅可以避免系统漏气而产生的误差，还可以实现对不同类型锂电池（如软包电池、方形电池、圆柱电池等）的快速取样。 （2）气体采样，兼容并包“间接法”测量的另一大弊端在于其兼容性。由于这种方法只能针对特定类型的锂电池进行测量，这无疑增加了测试成本和时间。为了解决这一问题，我们开发了一种全新的锂电池气体采样接口，该接口具有广泛的兼容性，可以同时测量不同类型的锂电池，包括软包电池、方形电池和圆柱电池等。这一创新性接口的设计与开发基于我们对电池内部气压监测的深入理解和多年的专业经验。通过这种新型气体采样接口，我们可以快速、准确地获取各种类型锂电池的气体内压数据，从而更好地评估其安全性能。这种兼容并包的测量方式不仅提高了测试效率，也降低了测试成本和风险。①　兼容性强：DC IPT创新性地引入了“锂电池气体采样接口（GSP）”这一技术，类似于广泛使用的Type-C接口，实现了不同品牌和类型电池测试的兼容性和互换性。DC IPT锂电池气体采样接口（GSP）打破了传统测量方法的局限性和弊端，可同时进行软包电池、方形电池、圆柱电池的测试，无需因不同类型的电池更换不同的测量设备或方法。②　高效便捷：用户无需在不同的测量设备之间切换或等待适配，提高了测试效率，降低了时间和人力成本。③　数据准确：采用先进的测量技术和算法分析，确保数据的准确性和可靠性。④　高重复性：由于采用了标准化的接口设计和测量流程，保证了测量结果的可重复性和一致性，有利于结果的比较和分析。 （3）网络接口，云端数据数据也是生产力，高效率的信息传递可以提升企业测试效率，对每块电池的质量状态做出快速预判。为了满足这一需求，DC IPT预设网络接口，实现了数据联云上网，以及与其他测试设备或系统进行数据交互和共享。这使得企业可以构建一个完整的电池测试和管理系统，实现对电池测试数据的全面管理和分析。用户可以跨平台（PC 、手机、Pad等）访问每块电池的气体内压测试数据，掌握质量情况。 （4）多通道定制，高通量测试在电池测试中，通道数量是衡量设备测试能力的重要指标之一。单台设备的通道数量越高，可承载的测试容量就越大，高通道带来的经济优势，不言而喻。DC IPT标准款为8通道设计，可以大大提高测试效率，降低测试时间和成本。也可以根据客户需求，定制设计更多通道提高测试通量，使得设备可以适应多种测试场景和需求，具有更强的灵活性和可扩展性。无论是大型企业还是研究机构，都可以根据自身的测试需求和规模，选择适合的通道数量和配置。此外，DC IPT的多通道设计还具有优秀的稳定性和可靠性。每个通道都采用了独立的测量电路，确保了测试的准确性和一致性。 参考文献Increasing Poly(ethylene oxide) Stability to 4.5V by Surface Coating of the Cathode. DOI: 10.1021/acsenergylett.9b02739Gas Evolution in All-Solid-State Battery Cells. DOI: 10.1021/acsenergylett.8b01457

为确保电池容量、防止发热起火、成品率改善等作贡献 精工电子纳米科技有限公司（简称：SIINT，社长：川崎贤司，总公司：千叶县千叶市）是精工电子有限公司（简称：SII，社长：新保雅文，总公司：千叶县千叶市）的全资子公司，其主要业务是测量分析仪器的生产与销售。新产品「SEA-Hybrid」可快速检测出锂离子可充电电池和燃料电池的电极中可能掺杂的20&mu m大小的微小金属异物并进行元素分析。 X射线异物分析仪　「SEA-Hybrid」 　构成锂离子电池和燃料电池的电极材料和隔膜中如果掺有金属异物的话，不仅会降低电池容量及缩短使用寿命，还会导致发热起火。SIINT致力于电池中的金属异物检测仪的开发，在今年9月份日本的分析展上展出了样机，现已经投产并开始销售。 　「SEA-Hybrid」把电极板和隔膜以及装在容器里的活性物质放到仪器中，选择检查程序后，只需点击开始测量，从X射线透视图像的拍摄到金属异物的检测及其元素分析都可自动运行。并且，分析结果中包括样品中的金属异物个数和各个异物的组成及其尺寸、显微镜的观察图像都可输出，由此可简单地知道金属异物的掺入途径。因为无需前处理且完全自动，所以可以方便地进行抽样检查和故障分析。SIINT将销售此仪器到电池厂家、原材料厂家等，为电池的品质提高作贡献。 【SEA-Hybrid的主要特征】 1.　 可在几分钟内对250× 200mm大小的样品检测出20&mu m大小的金属异物 例如要检测250× 200mm（约B5尺寸）大小的电池电极板中20&mu m大小的金属异物，以往的X射线透视检查仪需要十小时左右的摄像时间。SIINT通过新型X射线透视方法的开发，成功缩短了时间。检测速度成功达到了以往的100倍以上，可在3～10分钟内完成。 2.电极板的微小金属异物也可进行元素分析 对样品中检测出的金属异物可自动使用X射线荧光法进行元素分析。以往，对于电极板中可能存在的20&mu m左右的微小金属异物，只能分析存在于样品表面的异物。这是由于存在于内部时，异物产生的X射线荧光被基材所吸收，信号强度非常微弱。「SEA-Hybrid」采用独自研发的高能量X射线光学系统，可对电极・ 有机薄膜内部所含的20&mu m大小的微小金属异物进行元素分析。 3. 一体化的操作，提高作业效率 与以往的技术相比，金属异物的检测速度、元素分析速度大幅提高，并且把显微镜等都组合在一台仪器内，各个系统联动可全自动输出测量结果。因此，操作人员只需放置好样品，即可获得测量结果，大大提升了作业效率。 【SEA-Hybrid的主要规格】 被测样品尺寸 宽250× 深200mm 异物检测时间 3～10分钟左右（250× 200mm全面摄像、20&mu m大小异物的检测时间） 异物元素分析时间 1～4分钟左右　每检测出1个（根据异物尺寸及元素的不同，有时会发生变化） 装置 X射线发生系统冷却用水 仪器自身尺寸 1340（宽）× 1000（深）× 1550（高）mm 【价格】　5,800万日元～（不含税） 【销售目标台数】 20台（2012年度） 以上 本产品的咨询方式 中国： 精工盈司电子科技(上海)有限公司 TEL：021-50273533 FAX：021-50273733 MAIL：sales@siint.com.cn 日本： 【媒体宣传】 精工电子有限公司 综合企划本部 秘书广告部 井尾、森 TEL：043-211-1185 【客户】 精工电子纳米科技有限公司 分析营业部 营业二科 浅井、村松 TEL: 03-6280-0077 http://www.siint.com/

从2004年的0.063GW到2014年的26.84GW，10年400多倍的增长速率让全球见证了光伏发电的中国速度。截至2015年底，我国光伏发电累计装机容量4318万千瓦，成为全球光伏发电装机容量最大的国家。然而，“前景向好、难题不断”。看似有强势吸引力的光伏电站建设企业，一面怀揣着坐拥高收益甚至完成平价上网终极使命的美好愿景，一面在动辄上百亿的投资资金面前备受折磨。这些问题的症结都指向同一个核心词汇——质量。案例一：2015年5月26日，位于美国亚利桑那州的苹果公司Mesa数据中心发生火灾，这让科技巨人最看中的“绿色面子工程”却被烧得满目疮痍。初步调查发现，起火点可能是苹果工厂屋顶大楼上的光伏组件。这些安装在苹果公司Mesa工厂屋顶上的光伏组件可向当地1.4万户家庭供应电力。不幸的是，这场大火让美国最为知名的光伏巨头FirstSolar公司“躺枪”，引起火灾的太阳能电池板，正是占据全球薄膜太阳能产销第一的FirstSolar公司。案例二：2015年6月26日，中山长虹项目一名施工人员在连接组件阵列时被直流电电死，据了解，是组串的端子没接汇流箱就放屋顶上了，广东这几天暴雨，端子进水，施工人员碰到后发生了该事故。这是一些令人触目惊心的事故，以上列举的只是光伏事故的冰山一角，近年来，仅国内电站产生问题的例子就达116个，而且，这个数字依然高企不下。哪些因素导致安全问题？光伏电站质量和安全问题依然层出不穷。那么，到底有哪些因素导致了“问题”的出现？我们的研究团队走访了大量的光伏电站，发现光伏电站主要面临的安全问题分为组件和逆变器两大部分。第一，组件的安全问题主要来自接线盒和热斑效应。不起眼的接线盒是引起很多组件自燃的“元凶”，接线盒市场较为混乱和无序。劣质连接器由于内部粗糙不平，接触点较少，使电阻过高引燃接线盒，进而烧毁组件背板引起组件碎裂。在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量，被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。这种效应能严重的破坏太阳电池。第二，逆变器和运维漏洞百出。传统集中式方案，每个逆变器100多组串正负极并联在一起，当任意的组串正极和负极漏电，1000V的直流高压，触电将无可避免。传统电站采用熔丝设计增加了直流节点，电站即使使用熔丝，也不能有效地保护组件；而且在过载电流情况下，熔丝还会因熔断慢，发热高，引发着火风险。逆变器厂家很多、质量参差不齐，导致逆变器监测数据不准确，逆变器或者直流汇流箱数据采样精度不够，造成故障信息判断不准确、不及时，故障恢复时间长、损失大。国家发改委能源研究所研究员王斯成说：“电站在运行一段时间后存在着大量问题，而电站质量直接影响到电站的收益，这也是为什么目前银行对投资电站有顾虑的重要原因。然而目前电站开发商对这一问题却没有足够重视，这对行业来说是伤害。”FLIR的解决方案——红外热像仪质量保证流程对于太阳能电池板极具重要。电池板的正常运行是高效发电、长期使用寿命和高投资回报率的必要条件。为了确保正常运行，在生产过程中和电池板安装后，都需要一种快速、简易又可靠的太阳能电池板性能检查方法。FLIR 工程师说，使用热像仪进行太阳能电池板检查有着若干优势。异常现象能够清楚地显示在清晰的热图像上，并且与其他大部分方法不同的是，热像仪能够用于对已经安装好的太阳能电池板在运行期间进行检查，最后，热像仪还可在短时间内检查大片区域。在研发领域，热像仪已经是用于太阳能电池和电池板检查的成熟工具。对于这些复杂的测量，配备制冷式探测器的高性能热像仪通常用于受控实验室条件下。但热像仪的太阳能电池板检查用途并不仅限于研究领域。非制冷式热像仪目前正越来越多地应用于太阳能电池板安装前的质量管理，以及安装后的常规预测性维护检查。使用热像仪可以探测到潜在问题区域，并在问题或故障真正出现前予以修复。但并非每一种热像仪都适合太阳能电池检查，需要遵循一些规则和指导方针，以便实施有效检查，确保得出正确的结论。热像仪检查太阳能电池板规程在研制和生产阶段，太阳能电池是靠通电或使用闪光灯来激活。这确保了充分的热对比度，用于精确热成像测量。但这种方法不能用于实地检查太阳能电池板，因此操作员必须确保有足够的太阳能。为了在实地检查太阳能电池时获得充分的热对比度，需要500 W/m2以上的太阳辐照度。要获得最大值结果，建议准备好700 W/m2太阳辐照度。太阳辐照度以kW/m2为单位，描述了一个表面的瞬间入射能量，该能量可用日射强度计（用于测量全球太阳辐照度）或太阳热量计（用于测量直接太阳辐照度）进行测量。太阳辐照度主要取决于位置和局部天气。较低的室外温度也可提高热对比度。您需要哪一种类型的热像仪？用于预测性维护检查的便携式热像仪通常搭载有灵敏度为8–14μm波段的非制冷微量热型探测器。但在这个波段内是无法穿透玻璃的。从电池板正面检查太阳能电池时，热像仪探测到的是玻璃表面的热量分布，但只能间接探测玻璃下方电池的热量分布。因此太阳能电池板玻璃表面的可测量和可视温差比较微弱。为了使这些温差可见，用于检查的热像仪需要具备≤0.08K的热灵敏度。为了清晰显现热图像中的微弱温差，热像仪还应能够手动调节电平和跨度。自动模式（左图）和手动模式（右图）下带电平和跨度值的热图像。光伏组件一般安装在具有高度反射性的铝制框架上，这种框架在热图像上会显示为冷区，因为它能反射天空中散发的热辐射。在实践中，这意味着热像仪记录到的框架温度远低于0°C。由于热像仪的直方图均衡自动适配最大和最小测温值，许多细微的热异常不会立即显现。为了获得高对比度热图像，需要不断对电平和跨度进行手动调节。未经DDE处理的热图像（左图）和经过DDE处理的热图像（右图）。所谓的DDE（数字细节增强）功能提供了解决方式。DDE能够自动优化高动态范围场景下的图像对比度，热图像不再需要进行手动调节。因此具备DDE功能的热像仪非常适用于快速精确的太阳能电池板检查。实用功能热像仪的另一个实用功能是为热图像添加GPS数据标记。这可以帮助在大片区域，如太阳能电厂中轻松定位有问题的模块，并将热图像与设备进行关联，例如在报告中。 热像仪应该配备内置数码相机镜头，以便将相关可见光图像（数码照片）与相应的热图像一起保存。所谓的叠加模式可将热图像与可见光图像相互叠加，也颇为实用。声音和文本注释可连同热图像一起保存在热像仪中，有利于报告编写。热像仪放置：考虑热反射和辐射系数虽然玻璃在8–14μm波段的辐射系数为0.85–0.90，但玻璃表面的测温并不容易。玻璃热反射如同镜面反射，这意味着不同温度的周边物体在热图像上能够清晰呈现。在最糟糕的情形中，这会导致成像失实（假“热点”）和测量误差。热像检查中的建议视场角（绿色）和应避免的视场角（红色）。为了避免热像仪和操作员的玻璃热反射，热像仪不应垂直对准被检查的模块。但辐射系数在热像仪垂直时达到最大，热像检查中的建议视场角（绿色）和应避免的视场角（红色）。并随着热像仪角度的增加而减小。5–60°的视场角是一个较好的平衡点（0°为垂直）。为避免得出错误结论，检查太阳能电池板时，您需要以正确角度握持热像仪。使用KLIR P660红外热像仪从空中拍摄太阳能电厂获得的热图像。远距离检查测量期间并非总能轻易获得合适的视场角。在多数情况下，使用三脚架能够解决问题。在较为不利的条件下，可能需要使用移动作业平台或者甚至乘坐直升机飞到太阳能电池上方。在这种情况下，距离目标较远可能是一个优势，因为可以一次性检查一大片区域。为了保证热图像的质量，用于远距离检查的热像仪至少应具备320×240像素、最好是640×480像素的图像分辨率。热像仪还应配备有互换镜头，以便操作员能够更换长焦镜头，进行远距离检查，比如从直升机上。但是建议长焦镜头仅用于图像分辨率高的热像仪。使用长焦镜头进行远距离测量的低分辨率热像仪无法探测到指示太阳能电池板故障的细微热量细节。从不同视角进行检查使用FLIR P660红外热像仪拍摄的太阳能电池板背面热图像，它的对应可见图像如右图所示。在多数情况下，已安装的光伏组件也可用热像仪从组件后方进行检查。这种方式可以将太阳和云朵的干扰性热反射减至最小。此外，从组件后部获得的温度可能比较高，因为是直接测量电池，而不是透过玻璃表面进行测量。周围环境和测量条件应选择晴朗天气进行热像检查，因为云朵会降低太阳辐照度，并产生热反射干扰。但只要所用的热像仪足够灵敏，即便是在阴天也可以获得有用的图像。安静的环境也比较有利，因为太阳能电池板表面的任何气流都会造成传递性冷却，从而降低热梯度。空气温度越低，潜在热对比度就越高。建议在清晨进行热像检查。这幅热图像展示了大片高温区域。由于缺乏更多信息，无法看清这是热异常还是遮蔽/热反射。另一种提高热对比度的方法是断开电池负载，以断开电流，使热量仅仅依靠太阳辐照度产生。然后接上负载，在电池的发热阶段进行检查。 但在正常情况下，系统检查应在标准运行条件下，即负载状态下进行。取决于电池和问题或故障的类型，在无负载或短路条件下的测量结果可提供额外的信息。测量误差产生测量误差的主要原因是热像仪放置不当和周围环境与测量条件欠佳。典型的测量误差原因有：视场角过窄太阳辐照度随着时间推移而改变（例如由于云层变化所致）热反射（如太阳、云朵、周围更高的建筑、测量装备等）局部遮蔽（如周围建筑或其他构筑物的遮蔽）热图像提供的信息热图像提供的信息如果太阳能电池板的某些部位温度高于其他部位，温暖区域会清晰显现在热图像上。取决于形状和位置，这些热点和热区域能够指示出不同的故障。如果整个组件的温度都高于往常，这可能表明存在互连问题。如果单个电池或电池组显示为一个热点或温度较高的“拼接图案”，通常是旁路二极管故障、内部短路或电池错配所致。这些红点显示温度一直高于其他组件的组件，表明存在连接故障。在一个太阳能电池内的这个热点表明该电池内部存在物理损伤。遮蔽和电池裂缝在热图像上显示为热点或多边形斑块。电池或电池局部温度升高表明电池发生故障或存在遮蔽。应比较负载、无负载和短路条件下获得的热图像。将从模块正面和背面拍摄的热图像进行比较，也可以得到有价值的信息。常见模块故障列表当然，为了准确识别故障，出现异常的模块还应进行电学测试和目视检查。结论光伏系统热像检查可迅速定位电池和模块的潜在缺陷，并迅速探测出电气互连问题。检查是在正常运行条件下进行，不需要关闭系统。为了获得信息量较大的准确热图像，必须遵循某些条件和测量程序：应使用合适的热像仪和配件；需要充足的太阳辐照度（至少500W/m2，最好是700W/m2以上）；视场角应在安全范围（5°至60°之间）避免遮蔽和热反射热像仪主要用于查找故障。对检测到的异常现象进行分类和评估需要对太阳能技术、被检查系统和附加的电气测量值有透彻的了解。适当的文件材料当然也必不可少，并应包含所有检查条件、附加测量值和其他相关信息。使用热像仪进行检测（先是用于安装期间的质量控制，紧接着是常规检查）可促进全面、简单地监控系统状态。这将有助于保持太阳能电池板的功能及延长其使用寿命。因此，使用热像仪检测太阳能电池板将显著提升运营公司的投资回报率。近日，菲力尔与北极星太阳能光伏网联合推出有关光伏电站热成像检测解决方案的专题，您可以点击“阅读原文”提前知晓更多信息，另外下期文章小编会为你带来国外光伏电站是如何应用红外热像仪的案例，敬请关注。

本文要点随着科技的进步，3C产品的多元化，集成化，便捷化，产品的体积越来越小，锂电池作为储能设备，不仅用于手持式电器，如手机，电脑，也广泛应用于汽车行业，得益于仅使用电能，几乎不产生CO2，相比传统燃油车具有更好环保效果，因此锂电池成为了当前应用最广泛的储能电池。目前主流的锂电池技术有磷酸铁锂和三元锂电池。其中三元锂电池具有更高的能量密度，更小的重量下具有更高的续航能力。然而三元锂电池相比于磷酸铁锂电池，耐高温性较差，如果电池因外部撞击破坏或内部异常损伤，均可导致电池短路，发生放热现象，更严重的会直接自燃。因此，有关锂电池的安全性，近来成为网上的热点话题，也是很多科学家及企业需要攻克的难题。三元锂电池结构三元锂电池是由正极，负极，隔膜，外包材，电解液等组成的。其中隔膜具有隔离电池正负极，仅让锂离子通过的作用。如果电池内部隔膜发生破坏，就会出现正负极联通导致电池短路放热，引燃电解液的现象发生。一般引起隔膜穿刺现象的原因有外部撞击破坏或内部异物破坏导致的。其中，外部的机械滥用或是电滥用均有可能导致电池热失控而发生意外自燃；内部异物破坏的诱因可能是原材料内部不纯净或工艺问题，而引入一些微米级别金属磁性单质，导致在电池使用过程中出现金属磁性单质刺破隔膜，发生短路现象。因此针对于三元锂电池原材料异物解析，可以采用扫描电镜及能谱异物分析功能，实现对原料或工艺后期引入的异物的自动寻找及分析。日立钨灯丝扫描电镜Flexsem1000 Ⅱ型(左)和场发射扫描电镜SU5000（右）本次测试采用日立钨灯丝扫描电镜Flexsem1000Ⅱ和牛津Aztec Feature软件，对微孔滤膜上的三元正极粉末的生产原料进行大区域自动采集，分析，找出关注颗粒单质Fe，对单质Fe进行统计，给出统计结果，进而评估原料是否合格。在整个测试过程中，设备自身的自动化功能调整，条件的标准化把控以及Feature软件自行检测，记录与统计，大大的降低了人的依赖性。测试特点1、 Flexsem1000Ⅱ可以一键切换高低真空，无论是导电与不导电样品，都无需对样品进行喷金处理而直接测试。2、 Flexsem1000Ⅱ配置了高灵敏5分割BSE探头，可轻松获得高衬度图像；且标配了自动聚焦，自动亮度对比度等自动化功能，快速准确调整电镜图片。3、 使用大面积拼图功能，可以测试整个微孔滤膜上的样品，获得全部颗粒的结果；同时，对每一个测量位置也可以实现追溯，再分析等功能。4、 根据自身需求，自行设置分类异物，在最终结果中得到异物颗粒的某一单一数据或所有异物的数据，如总个数，占比等结果。5、 在测试分析过程中，可实现后期无人监看，电镜自行完成样品台上样品的全部测试并获得最终结果。日立为三元锂电池异物分析提供了扫描电子显微镜及能谱，Feature软件的解决方案，不仅帮助检测原料异物，同时在工艺管控，品控测试环节提供更多的帮助。END公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

日前，为了进一步提高电动自行车锂电池质量安全谁，工业和信息部组织起草了《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》（GB 43854—2024）。从此，电动自行车的锂电池有了强制性国标。在我国城市街头，电动自行车社会保有量超过3.5亿辆，是千家万户的重要出行工具，超过20%的电动自行车配备了锂电池。锂电池在我们的生活中无处不在，带来了前所未有的便利，也隐藏着一些鲜为人知的威胁——那就是锂电池的产气行为。锂离子电池在正常使用过程中，由于电解液的氧化还原反应、正负极材料分解以及SEI膜分解等多种因素，可能会产生一定量的气体。这些气体在电池内部积聚，虽然初期可能不会对电池性能产生显著影响，但随着时间的推移，它们却可能成为潜在的“定时炸弹”。因此，为避免锂电池产气带来的潜在危害，我们需要深入研究产气行为规律，积极探索电池安全技术，并致力于开发更高品质的锂电池产品。（锂电池的产气成分研究）1、电池产气导致电池内部压力升高当压力超过电池外壳的承受极限时，电池可能会发生膨胀、泄漏甚至爆炸。这样的后果不仅可能损坏设备，更可能对用户造成人身伤害。（手机锂电池膨胀形变）2、电池产气影响电池性能和寿命由于产气行为的存在，电池内部有效空间被压缩，导致锂离子传递速度减慢。这不仅会降低电池的放电速率和能量密度，还会增加电池阻抗，电池更容易发热。日积月累，电池性能会加速衰减，寿命大大缩短。3、电池产气对环境造成污染虽然这些气体在正常情况下不会大量释放到环境中，但在电池损坏或回收处理不当的情况下，可能会泄漏到大气或水体中，对生态环境造成不良影响。面对这些潜在威胁，如何减少锂电池产气风险？1、源头上控制气体产生电池制造商通过不断优化生产工艺和材料配方，减少电解液和正负极材料中可能产生气体的杂质和残留物。同时，加强电池外壳的密封性和耐压能力也是必不可少的措施。2、注重电池保养和维护避免过充、过放和高温环境等恶劣条件对电池造成损害。此外，定期检查和更换老化的电池也是保障安全的重要手段。3、加强电池回收和处理建立健全的电池回收体系和处理机制可以最大限度地减少废旧电池对环境的影响和潜在危害。避免危机电池流入市场，引发安全事故。（锂电池热失控）《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》规定了电动自行车用锂离子蓄电池单体的安全要求，从电气安全、机械安全、环境安全、热扩散、互认协同充电、数据采集、标志等7个方面入手，从源头上提升锂离子蓄电池的本质安全水平。强制性新国标出台意味着市场需要更安全的锂电池产品。多个方面入手加强管理和控制减少气体产生的风险保障锂离子电池的安全和可靠性。通过专业测试仪器，了解电池在不同阶段的产气速率与产气总量，获取电池性能、质量和环境影响的重要信息。 （GPT-1000原位产气量测定仪）武汉电弛新能源有限公司推出了GPT-1000原位产气量测定仪，可实时、在线、连续、原位监测电池的产气行为，包括产气量和产气速率等参数，实现化成产气、过充产气、循环产气、存储产气等各阶段产气行为研究。GPT-1000原位产气量测定仪应用广泛，满足软包电池、方形/硬壳电池、圆柱电池、固态电池、钠电池等测试需求。