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鋰離子電池的分析方法
為了評估鋰離子電池的性能，不僅要測量輸出電壓和電容等電氣特性，還要從各種角度使用各種分析方法來了解特性的差異。材料方面，主要材料有金屬氧化物（正極活性材料）、碳材料（負(fù)極活性材料、導(dǎo)電助劑）和有機(jī)溶劑（電解液）。對金屬氧化物進(jìn)行金屬雜質(zhì)有無、元素比例、晶體結(jié)構(gòu)等的分析，進(jìn)行元素分析和晶體結(jié)構(gòu)分析。可以研究碳材料的結(jié)晶度和晶體結(jié)構(gòu)，但分析方法與一般材料相比有限，主要依靠 XRD 和拉曼光譜。特別是，拉曼光譜非常出色，因?yàn)樗梢暂p松測量粉末和糊狀物，而無需特殊的預(yù)處理。成像也可用于評估碳材料的均勻性。對于有機(jī)溶劑，我們使用GC-MS和離子色譜來檢查成分比例和雜質(zhì)含量，并檢查水分含量。
其次，從構(gòu)成電池的材料來看，大致可以分為正極、負(fù)極、隔膜、電解液。隔板是由烯烴材料制成的多孔薄膜，可以用電子顯微鏡觀察孔的狀態(tài)，并可以通過熱分析對材料進(jìn)行評估。用電子顯微鏡對電極進(jìn)行形態(tài)觀察，用XRD進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)評價，用拉曼成像觀察電極表面的成分分布。
| 元素 | 評估目的 | 分析方法 |
| 正極 | 成分分析、晶型、雜質(zhì)狀態(tài)、顆粒表面狀態(tài)、分散狀態(tài) | ICP發(fā)射光譜、X射線衍射、電子探針顯微分析儀（EPMA）、TEM/TEM-EDS、 X射線熒光分析、拉曼光譜/拉曼成像 |
| 負(fù)極 | 成分分析、碳材料類型、分散狀態(tài) | X射線衍射、熒光X射線分析、拉曼光譜/拉曼成像 |
| 粘合劑 | 粘合劑種類、分散狀態(tài)的分析 | 紅外光譜、拉曼光譜、熱解 GC-MS |
| 電解質(zhì) | 成分分析、電解液溶劑種類比例 | 紅外光譜、離子色譜、ICP發(fā)射光譜、GC-MS |
| 分隔器 | 成分分析、結(jié)構(gòu)分析 | 差示掃描量熱法 (DSC), SEM |
從尺寸順序看鋰離子電池的分析方法
