锂离子电池负极硅碳氢化层开裂

信息概要

检测项目

开裂形貌分析（通过SEM/光学显微镜观察表面裂纹分布及深度），裂纹密度统计（单位面积内裂纹数量量化），氢化层厚度测量（截面分析确定氢化层均匀性），界面结合强度（评估氢化层与基体粘附力），元素分布分析（EDS/XPS检测Si、C、H、O等元素分布），相结构鉴定（XRD确定硅晶型及碳相组成），残余应力测试（拉曼光谱或纳米压痕法测量应力值），循环膨胀率（充放电过程中体积变化率），电化学阻抗谱（EIS分析界面电荷转移阻力），首次库伦效率（评估不可逆容量损失），比表面积（BET法检测材料孔隙结构），粒度分布（激光粒度仪分析颗粒均匀性），表面粗糙度（AFM表征氢化层平整度），硬度测试（纳米压痕法测量局部力学性能），弹性模量（评估材料抗变形能力），断裂韧性（临界应力强度因子测定），热稳定性（DSC/TGA分析高温相变行为），气体释放成分（质谱仪检测裂解产物），SEI膜成分（FTIR/XPS解析界面化学组成），离子扩散系数（恒电流间歇滴定技术测算），电子电导率（四探针法评估导电性能），粘结剂分布（显微红外成像观察有机相分散），循环寿命测试（标准充放电协议下的容量保持率），高温存储性能（特定温度下容量衰减评估），低温性能（低温环境放电容量测试），倍率性能（不同电流密度下的容量输出），自放电率（开路电压随时间下降速率），短路测试（模拟内部短路的安全性评估），针刺测试（机械滥用下的热失控行为），挤压测试（评估结构完整性失效阈值），跌落测试（模拟运输撞击的机械稳定性）。

检测范围

纯硅基负极氢化层，纳米硅碳复合氢化层，多孔硅碳氢化层，核壳结构硅碳氢化层，石墨烯包覆硅氢化层，碳纳米管增强硅氢化层，氧化亚硅复合氢化层，硅合金氢化层，预锂化硅碳氢化层，单晶硅氢化层，无定形硅氢化层，微米硅颗粒氢化层，沥青基碳包覆氢化层，聚合物衍生碳氢化层，气相沉积碳氢化层，生物质碳硅氢化层，硅氧碳复合氢化层，金属掺杂硅碳氢化层，多层梯度氢化层，纳米线阵列氢化层，多孔泡沫硅氢化层，球形硅碳氢化层，纤维状硅碳氢化层，中空结构硅氢化层，导电聚合物改性氢化层，硅碳纳米片氢化层，硅碳微球氢化层，硅碳气凝胶氢化层，硅碳薄膜氢化层，硅碳三维网络氢化层。

检测方法

扫描电子显微镜法（SEM高分辨率形貌观测结合能谱分析）

X射线光电子能谱法（XPS表面化学态及元素价态分析）

聚焦离子束-透射电镜联用法（FIB-TEM截面纳米级结构解析）

原子力显微镜法（AFM三维形貌及力学性能同步测试）

X射线衍射法（XRD晶体结构及相变定量分析）

拉曼光谱法（碳材料有序度及局部应力场测定）

电化学阻抗谱法（EIS界面动力学参数拟合）

恒电流间歇滴定技术（GITT锂离子扩散系数计算）

纳米压痕法（原位力学性能与裂纹扩展关系研究）

热重-差示扫描量热法（TGA-DSC热稳定性协同分析）

傅里叶变换红外光谱法（FTIR官能团及SEI膜成分鉴定）

气体色谱-质谱联用法（GC-MS裂解气体成分定性定量）

激光共聚焦显微镜法（三维裂纹网络重构）

超声波探伤法（内部缺陷无损检测）

同步辐射X射线断层扫描（SR-CT内部结构动态演变观察）

二次离子质谱法（SIMS元素深度分布剖析）

原位X射线衍射法（充放电过程相变实时监测）

四点弯曲法（氢化层与基体界面结合强度测试）

动态机械分析法（DMA粘弹性行为表征）

接触角测量法（表面能及润湿性评估）

检测仪器

场发射扫描电子显微镜，X射线光电子能谱仪，透射电子显微镜，原子力显微镜，X射线衍射仪，激光共聚焦拉曼光谱仪，电化学工作站，纳米压痕仪，同步热分析仪，傅里叶变换红外光谱仪，气相色谱-质谱联用仪，超声波探伤仪，同步辐射光源，二次离子质谱仪，四探针电阻率测试仪。

北检院部分仪器展示