同步辐射CT-电池材料三维成像

信息概要

同步辐射CT-电池材料三维成像是一种基于同步辐射光源的高分辨率三维成像技术，能够对电池材料的内部结构进行非破坏性检测。该技术通过高亮度、高准直性的同步辐射X射线，实现对电池材料微观结构的精准表征，包括孔隙分布、裂纹扩展、界面反应等关键信息。检测的重要性在于，它可以帮助研究人员和制造商优化电池材料设计，提高电池性能、安全性和寿命，同时为电池失效分析提供科学依据。

检测项目

孔隙率, 孔径分布, 裂纹长度, 裂纹密度, 界面结合强度, 材料均匀性, 电极厚度, 活性物质分布, 导电剂分散性, 粘结剂覆盖率, 颗粒形貌, 颗粒尺寸分布, 层间剥离, 电解液渗透深度, 锂枝晶生长, 相变区域, 热稳定性, 机械强度, 循环衰减率, 界面反应产物

检测范围

锂离子电池正极材料, 锂离子电池负极材料, 固态电解质, 隔膜材料, 硅基负极, 石墨负极, 钴酸锂正极, 磷酸铁锂正极, 三元正极材料, 钠离子电池材料, 锂硫电池材料, 锂空气电池材料, 超级电容器材料, 燃料电池材料, 锌离子电池材料, 镁离子电池材料, 钙离子电池材料, 钾离子电池材料, 铝离子电池材料, 固态电池材料

检测方法

同步辐射X射线断层扫描：利用同步辐射光源进行高分辨率三维成像，获取材料内部结构信息。

相位对比成像：通过相位信息增强低密度材料的成像对比度。

吸收衬度成像：基于材料对X射线的吸收差异进行成像。

全场断层扫描：对样品进行360度旋转扫描，重建三维结构。

局部断层扫描：针对特定区域进行高分辨率扫描。

时间分辨成像：捕捉材料在充放电过程中的动态变化。

原位环境控制成像：在特定温度、压力或气氛下进行实时观测。

多尺度成像：结合不同分辨率对材料进行多层次表征。

元素分布成像：通过能谱分析获取特定元素的分布情况。

晶体结构分析：利用衍射信号分析材料的晶体结构变化。

三维图像分割：通过算法将不同组分或结构进行区分。

三维形貌重建：基于扫描数据重建材料的三维形貌。

定量统计分析：对孔隙率、裂纹密度等参数进行定量计算。

缺陷自动识别：利用机器学习算法自动识别材料中的缺陷。

多模态数据融合：结合多种成像模式的数据进行综合分析。

检测仪器

同步辐射光源, X射线探测器, 高精度样品台, 环境控制腔室, 冷却系统, 真空系统, 光学显微镜, 电子显微镜, 能谱仪, 衍射仪, 图像采集系统, 三维重建工作站, 数据分析软件, 原位测试平台, 温度控制系统

北检院部分仪器展示