石墨類(lèi)碳材料負極比表面積分析儀介紹

鋰離子電池是90年代發(fā)展起來(lái)的高容量可充電電池，能夠比鎳氫電池存儲更多的能量，比能量大、循環(huán)壽命長(cháng)、自放電率小、無(wú)記憶效應，正逐步從手機、筆記本電腦、數碼相機的應用走向電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)等。自2009年初國家將新能源汽車(chē)發(fā)展定位產(chǎn)業(yè)發(fā)展后，國內鋰電池工廠(chǎng)如雨后春筍般在全國“遍地開(kāi)花”。
   目前國內做鋰電池的廠(chǎng)家有數百家，相當一部分廠(chǎng)家可以自己生產(chǎn)負極材料，當前商業(yè)化使用的鋰離子電池負極材料均為石墨類(lèi)炭材料，包括天然石墨、人造石墨、石墨化的中間相炭微球和瀝青基炭纖維等。但是各公司石墨質(zhì)量、關(guān)鍵技術(shù)差別較大，有實(shí)力的企業(yè)自己都有檢測設備，比如負極材料石墨的比表面積對鋰離子電池的質(zhì)量有很大影響。
   比表面積是每克固體材料所具有的表面積，單位為m2/g；比表面積測試儀的國家標準是基于BET理論的低溫氮吸附BET多點(diǎn)法（GB/T 19587-2004）。由氮吸附BET多點(diǎn)法測定比表面積的要點(diǎn)是：在5-30%氮氣分壓范圍內，在不同氮氣分壓點(diǎn)下測定吸附劑（待測粉體）對氮氣的吸附量，做出吸附等溫線(xiàn)，通過(guò)BET公式求出相應于吸附劑表面被氮氣分子覆蓋滿(mǎn)單分子層時(shí)的單分子層飽和吸附量，即可計算出吸附劑的比表面積。
   貝士德3H-2000BET-A比表面積測定儀是依據國家比表面測試標準的高精度分析儀器，擁有多項國內的技術(shù)；如國內的一體化原位吹掃處理功能，針對色譜法比表面測試的不同氮氣分壓點(diǎn)之間需要吹掃處理的問(wèn)題，使不同氮氣分壓點(diǎn)之間的吹掃處理更方便高效，減少了連續測試對準確度的影響；國內的程控風(fēng)熱助脫裝置，使在實(shí)現全自動(dòng)化后,保證得到尖銳快速的脫附峰，減少背景誤差；國內的色譜濃度檢測系統，使氮氣分壓檢測精度相對流量法提高10倍；六通閥進(jìn)樣器程序控制，國內的定量管程控切換功能；國內的粒度報告等功能；儀器參數軟件顯示的同時(shí)，在儀器上大屏幕液晶硬件顯示，使儀器工作狀態(tài)參數一目了然，運行更可靠；以及液氮溫度監測、檢測器斷氣保護、檢測器恒溫裝置、重要環(huán)節聲音提示，使3H-2000BET-A比表面儀在測試精度、穩定安全性、操作便捷性等方面達到并部分超越了國外同類(lèi)儀器性能，3H-2000系列比表面儀在國內擁有大量客戶(hù)。
   比表面是鋰離子電池材料很重要的參數，如石墨的比表面積太大，造成容量損失過(guò)多，而且加的粘結劑會(huì )比較多，造成內阻增加。石墨的比表面積與石墨顆粒的形狀、表面結構等有關(guān)，比如人造石墨具有特殊的微孔結構，比表面積大，含有的活性部位增多，反應面積增大，提高活性材料的利用率，表現出高容量和高倍率性能，但是在充放電過(guò)程中因形成SEI膜所消耗的電解液就相對也較多，因此造成不可逆容量比例大。多孔碳材料還有一個(gè)優(yōu)勢的存在，就是進(jìn)行表面包覆后，材料內部的孔道結構可以顯著(zhù)的提高鋰離子的儲存能力，如果孔道適中的話(huà)，對于大倍率充電是有幫助的，因為其孔道可以將鋰離子以鋰離子簇的形式存于其孔道中，而不用性能所謂的LiC6.但是這種孔道結構是很難形成的。需要技術(shù)上的深入研究。對于石墨負極材料，很多研究者通過(guò)采用瀝青、樹(shù)脂高溫裂解做碳包覆，形成核-殼結構以降低石墨的比表面、改善與電解液的相容性。石墨顆粒的比表面積過(guò)大或過(guò)小都不利于鋰離子的可逆脫嵌，只有合適的比表面積才能最大限度地可逆脫嵌鋰離子。如果還想測石墨負極材料的孔徑，可以選用貝士德的3H-2000PS系列靜態(tài)容量法全自動(dòng)比表面及孔徑分析儀，對于500nm以下的微孔測試非常準確。該儀器具有獨立的PO測試站，保證分壓測試的高準確性以及客觀(guān)真實(shí)的吸附、脫附等溫線(xiàn)；凈化預處理還具有分子置換和普通加熱抽真空分子擴散兩種模式可選，分子置換模式相對分子擴散模式效率提高1倍以上，可節省一半以上的預處理時(shí)間，解決以往靜態(tài)法樣品制備時(shí)間長(cháng)的問(wèn)題。
   貝士德比表面分析儀多年來(lái)在電池行業(yè)一直是批量銷(xiāo)售，80%以上的電池廠(chǎng)家都選購貝士德的儀器，因為電池材料的比表面積都比較小，貝士德的技術(shù)如風(fēng)熱助脫、氣體除雜等技術(shù)保證測試的準確性，貝士德的比表面儀在電池材料方面有大量實(shí)踐經(jīng)驗，測試結果非常準確，其中多項性能指標超越進(jìn)口儀器，是國內高精度比表面儀，貝士德的比表面儀得到客戶(hù)的一致肯定和認可。貝士德儀器熱烈歡迎廣大用戶(hù)參觀(guān)、測樣、選型，我們承諾為客戶(hù)提供服務(wù)，從獲悉您需求的那一刻起，我們便將全力以赴為您提供充分的支持。由銷(xiāo)售工程師、技術(shù)專(zhuān)家、售后服務(wù)專(zhuān)家組成的服務(wù)團隊，將專(zhuān)注于確保儀器設備安全可靠的運行，充分發(fā)揮其優(yōu)異性能，使得這些儀器在科研實(shí)驗任務(wù)中成為您的得力助手。
    總之，我們將一如既往，不遺余力，打造更加專(zhuān)業(yè)更加高效的團隊，堅持誠信為本,客戶(hù)至上的理念，想客戶(hù)之所想,急客戶(hù)之所急，提升客戶(hù)的滿(mǎn)意度，與您一道推動(dòng)我國科技進(jìn)步的滾滾洪流，不斷前進(jìn)！