固态电池界面枝晶原位监测

信息概要

固态电池界面枝晶原位监测是一项针对固态电池在充放电过程中界面枝晶生长行为的实时检测服务。枝晶生长是导致固态电池性能衰减、短路甚至热失控的关键因素，因此对其进行原位监测对于提升电池安全性、寿命及能量密度具有重要意义。该检测服务通过先进的技术手段，为客户提供精准的枝晶动态演化数据，助力电池材料优化、工艺改进及失效分析。

检测项目

枝晶形貌特征，枝晶生长速率，界面阻抗变化，离子迁移率，电子电导率，界面化学稳定性，机械应力分布，温度场分布，电流密度分布，枝晶穿透深度，界面接触电阻，循环寿命衰减率，枝晶成核位点，界面反应产物，电解质分解程度，电极体积膨胀率，枝晶分布均匀性，界面缺陷密度，极化电压变化，热失控临界阈值

检测范围

氧化物电解质固态电池，硫化物电解质固态电池，聚合物电解质固态电池，复合电解质固态电池，薄膜型固态电池，块体型固态电池，柔性固态电池，高电压固态电池，锂金属负极固态电池，硅碳负极固态电池，三元正极固态电池，磷酸铁锂正极固态电池，全固态电池，半固态电池，微型固态电池，动力电池用固态电池，储能电池用固态电池，高温固态电池，低温固态电池，生物兼容性固态电池

检测方法

原位X射线衍射（XRD）：实时监测枝晶生长过程中的晶体结构演变。

扫描电子显微镜（SEM）：高分辨率观察枝晶形貌及界面微观结构。

原子力显微镜（AFM）：定量测量枝晶引起的表面力学性能变化。

拉曼光谱（Raman）：分析界面化学组成及枝晶相关反应产物。

电化学阻抗谱（EIS）：评估界面阻抗动态变化与枝晶生长的关联性。

同步辐射成像：三维可视化枝晶在电极内部的穿透行为。

红外热成像：监测枝晶生长导致的局部温度异常分布。

超声波检测：通过声波信号捕捉界面机械应力变化。

光学显微镜原位观测：实时记录枝晶宏观生长轨迹。

聚焦离子束（FIB）-SEM联用：对特定区域进行枝晶截面分析。

X射线光电子能谱（XPS）：表征界面元素化学态及枝晶成分。

中子衍射：研究锂离子在枝晶形成过程中的扩散路径。

透射电子显微镜（TEM）：解析枝晶与电解质的原子级界面结构。

数字图像相关（DIC）技术：量化电极表面应变场分布。

质谱联用技术：检测枝晶生长伴随的气体逸出行为。

检测仪器

X射线衍射仪，扫描电子显微镜，原子力显微镜，拉曼光谱仪，电化学工作站，同步辐射光源，红外热像仪，超声波检测仪，光学显微镜系统，聚焦离子束切割仪，X射线光电子能谱仪，中子衍射仪，透射电子显微镜，数字图像相关系统，气相色谱-质谱联用仪

北检院部分仪器展示