单体电池固体膜稳定性检测

信息概要

单体电池固体膜稳定性检测是评估电池性能和安全性的关键环节，主要针对电池内部固体电解质界面膜（SEI膜）的化学稳定性、机械稳定性及热稳定性进行综合分析。该检测对于确保电池在充放电循环中的长期稳定性、防止电解液分解和电极材料退化具有重要意义。第三方检测机构通过设备与方法，为客户提供精准的检测数据，助力电池研发与生产质量控制。

检测项目

• 固体膜厚度：测量SEI膜的平均厚度及其均匀性
• 膜层成分分析：检测SEI膜中无机物与有机物的比例
• 离子电导率：评估固体膜对锂离子传输的阻碍程度
• 电子电导率：测定膜层的电子绝缘性能
• 热分解温度：确定SEI膜在高温下的稳定性阈值
• 机械强度：通过纳米压痕法测试膜层抗变形能力
• 界面阻抗：分析固体膜与电极之间的电荷转移阻力
• 循环膨胀率：监测多次充放电后膜层体积变化
• 化学稳定性：验证膜层在电解液中的抗溶解性
• 气体生成量：量化充放电过程中膜分解产气量
• 元素分布：通过EDS mapping显示膜层元素分布均匀性
• 结晶度：XRD检测膜层非晶/结晶相比例
• 表面粗糙度：AFM表征膜层三维形貌特征
• 孔隙率：测定膜层内部孔隙体积占比
• 润湿性：接触角测试电解液对膜层的渗透性
• 自修复能力：评估局部破损后的自发修复特性
• 氢氟酸含量：检测SEI膜中HF敏感成分的残留量
• 氧化还原电位：测定膜层电化学窗口宽度
• 粘结强度：测试膜层与集流体的附着性能
• 热膨胀系数：分析温度变化下的尺寸稳定性
• 阻抗谱：EIS拟合得到膜层电阻与电容参数
• 锂离子迁移数：计算锂离子在膜层中的传输效率
• 应力分布：全场应变测量膜层内部应力状态
• 缺陷密度：统计膜层裂纹、孔洞等缺陷数量
• 界面反应活性：评估膜层与电解液的副反应速率
• 光学透过率：表征超薄膜层的光学特性
• 杨氏模量：纳米力学测试仪测定膜层弹性模量
• 比表面积：BET法测量膜层微观表面积
• 分解产物：GC-MS分析热分解挥发性组分
• 循环寿命：加速老化测试膜层结构维持能力

检测范围

• 锂离子电池SEI膜
• 固态电解质界面膜
• 钠离子电池CEI膜
• 锂金属负极保护膜
• 硅基负极SEI膜
• 高镍正极CEI膜
• 硫化物固态电解质膜
• 氧化物固态电解质膜
• 聚合物电解质界面膜
• 石墨负极SEI膜
• 钛酸锂负极SEI膜
• 富锂锰基正极CEI膜
• 磷酸铁锂正极CEI膜
• 钴酸锂正极CEI膜
• 锰酸锂正极CEI膜
• 镍钴锰三元正极CEI膜
• 锂硫电池中间相膜
• 空气电池界面膜
• 水系电池固体膜
• 镁离子电池界面膜
• 锌离子电池界面膜
• 钾离子电池SEI膜
• 钙离子电池界面膜
• 全固态电池界面膜
• 柔性电池弯曲界面膜
• 微型电池纳米级SEI膜
• 高温电池热稳定膜
• 低温电池耐寒界面膜
• 快充电池超薄SEI膜
• 高能量密度电池复合膜

检测方法

• X射线光电子能谱(XPS)：表面元素化学态分析
• 傅里叶变换红外光谱(FTIR)：官能团结构鉴定
• 扫描电子显微镜(SEM)：微观形貌观测
• 透射电子显微镜(TEM)：纳米级结构解析
• 原子力显微镜(AFM)：表面拓扑成像
• X射线衍射(XRD)：晶体结构表征
• 电化学阻抗谱(EIS)：界面传输性能测试
• 差示扫描量热法(DSC)：热力学性质分析
• 热重分析(TGA)：热稳定性评估
• 纳米压痕测试：机械性能测量
• 二次离子质谱(SIMS)：深度剖面分析
• 拉曼光谱(Raman)：分子振动模式检测
• 紫外可见光谱(UV-Vis)：光学特性测定
• 气相色谱-质谱联用(GC-MS)：挥发性成分分析
• 电感耦合等离子体(ICP)：元素定量检测
• 接触角测量仪：表面能评估
• 激光共聚焦显微镜：三维形貌重建
• 四探针测试仪：面电阻测量
• 石英晶体微天平(QCM)：质量变化监测
• 椭圆偏振仪：薄膜厚度准确测定
• 原子吸收光谱(AAS)：金属元素分析
• 核磁共振(NMR)：分子结构解析
• 同步热分析(STA)：综合热性能测试
• 激光闪射法：热扩散系数测量
• 原位XRD：充放电过程实时监测

检测仪器

• X射线光电子能谱仪
• 场发射扫描电镜
• 高分辨透射电镜
• 原子力显微镜
• X射线衍射仪
• 电化学项目合作单位
• 傅里叶变换红外光谱仪
• 差示扫描量热仪
• 热重分析仪
• 纳米力学测试系统
• 二次离子质谱仪
• 拉曼光谱仪
• 紫外分光光度计
• 气相色谱质谱联用仪
• 电感耦合等离子体发射光谱仪