单体电池晶界偏析试验

信息概要

单体电池晶界偏析试验是针对锂离子电池等电化学储能器件中晶界元素分布情况的专项检测。晶界偏析现象直接影响电池材料的机械性能、电化学稳定性及循环寿命，是评估电池材料微观结构均匀性和工艺优化的重要指标。

该检测通过分析正负极材料晶界处的元素富集或贫化现象，可揭示材料在充放电过程中的失效机制，为改进材料合成工艺、提升电池能量密度和安全性提供数据支撑。第三方检测服务能够以客观数据帮助厂商验证材料设计合理性，降低研发风险。

检测项目

• 晶界处锂元素偏析浓度
• 过渡金属元素（镍/钴/锰）偏析比例
• 氧空位在晶界的分布密度
• 晶界相化学成分定量分析
• 偏析层厚度测量
• 晶界能谱面分布成像
• 元素扩散系数测定
• 晶界与体相元素浓度比
• 偏析导致的晶格畸变量
• 循环前后偏析程度对比
• 温度对偏析行为的影响
• 不同荷电状态下的偏析演变
• 晶界处杂质元素检测
• 偏析与相变关联性分析
• 晶界电子导电性测试
• 离子迁移激活能计算
• 多晶颗粒间偏析差异性
• 烧结工艺对偏析的影响
• 包覆层与基体界面偏析
• 偏析导致的局部应力分布

检测范围

• 磷酸铁锂正极材料
• 三元NCM正极材料
• 钴酸锂正极材料
• 锰酸锂正极材料
• 富锂锰基正极材料
• 硅碳复合负极材料
• 石墨负极材料
• 钛酸锂负极材料
• 金属锂负极
• 固态电解质材料
• 钠离子电池电极材料
• 硫基复合正极材料
• 高镍单晶正极材料
• 梯度掺杂正极材料
• 纳米晶电极材料
• 多孔电极材料
• 核壳结构电极材料
• 高压正极材料
• 快充型负极材料
• 预锂化电极材料

检测方法

• 透射电子显微镜-能谱联用(TEM-EDS)：纳米尺度元素分布分析
• 扫描电子显微镜-电子背散射衍射(SEM-EBSD)：晶界取向与成分关联分析
• 原子探针断层扫描(APT)：三维原子级成分重构
• X射线光电子能谱(XPS)：表面及界面化学态检测
• 二次离子质谱(SIMS)：深度剖面元素分析
• 同步辐射X射线衍射(SR-XRD)：原位偏析行为研究
• 俄歇电子能谱(AES)：纳米级表面偏析检测
• 激光共聚焦拉曼光谱：晶界相结构表征
• 电子能量损失谱(EELS)：轻元素偏析分析
• 场发射扫描电镜(FESEM)：高分辨率形貌观察
• 热重-质谱联用(TG-MS)：高温偏析动力学研究
• 聚焦离子束(FIB)：截面样品制备
• 纳米压痕测试：晶界力学性能评估
• 电化学阻抗谱(EIS)：晶界离子传输特性
• 原位X射线吸收谱(XAS)：价态演变监测

检测仪器

• 场发射透射电子显微镜
• 双束聚焦离子束系统
• 激光共聚焦显微镜
• 原子探针层析仪
• X射线光电子能谱仪
• 动态二次离子质谱仪
• 同步辐射光束线站
• 俄歇纳米探针
• 高分辨拉曼光谱仪
• 电子能量损失谱仪
• 热重-质谱联用仪
• 纳米力学测试系统
• 电化学项目合作单位
• X射线衍射仪
• 紫外光电子能谱仪