石墨類碳材料負(fù)極比表面積分析儀
發(fā)布日期：2012-10-15 來源：貝士德儀器 點(diǎn)擊量：2841
鋰離子電池是90年代發(fā)展起來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,、自放電率小,、無記憶效應(yīng)，正逐步從手機(jī),、筆記本電腦,、數(shù)碼相機(jī)的應(yīng)用走向電動自行車、電動汽車等,。自2009年初國家將新能源汽車發(fā)展定位產(chǎn)業(yè)發(fā)展后,，國內(nèi)鋰電池工廠如雨后春筍般在全國“遍地開花”。
目前國內(nèi)做鋰電池的廠家有數(shù)百家,，相當(dāng)一部分廠家可以自己生產(chǎn)負(fù)極材料,，當(dāng)前商業(yè)化使用的鋰離子電池負(fù)極材料均為石墨類炭材料，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(shè)備,，比如負(fù)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(biāo)準(zhǔn)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?dú)夥謮悍秶鷥?nèi),，在不同氮?dú)夥謮狐c(diǎn)下測定吸附劑（待測粉體）對氮?dú)獾奈搅?，做出吸附等溫線，通過BET公式求出相應(yīng)于吸附劑表面被氮?dú)夥肿痈采w滿單分子層時的單分子層飽和吸附量,，即可計(jì)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(jù)國家比表面測試標(biāo)準(zhǔn)的高精度分析儀器，擁有多項(xiàng)國內(nèi)唯一的領(lǐng)先技術(shù),；如國內(nèi)唯一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?dú)夥謮狐c(diǎn)之間需要吹掃處理的問題，使不同氮?dú)夥謮狐c(diǎn)之間的吹掃處理更方便高效,，減少了連續(xù)測試對準(zhǔn)確度的影響；國內(nèi)唯一的程控風(fēng)熱助脫裝置,，使在實(shí)現(xiàn)全自動化后,保證得到尖銳快速的脫附峰,，減少背景誤差；國內(nèi)唯一的色譜濃度檢測系統(tǒng),，使氮?dú)夥謮簷z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(nèi)唯一的定量管程控切換功能,；國內(nèi)唯一的粒度報(bào)告等功能,；儀器參數(shù)軟件顯示的同時，在儀器上大屏幕液晶硬件顯示,，使儀器工作狀態(tài)參數(shù)一目了然,，運(yùn)行更可靠；以及液氮溫度監(jiān)測,、檢測器斷氣保護(hù),、檢測器恒溫裝置、重要環(huán)節(jié)聲音提示,，使3H-2000BET-A比表面儀在測試精度,、穩(wěn)定安全性、操作便捷性等方面達(dá)到并部分超越了國外同類儀器性能,，3H-2000系列比表面儀在國內(nèi)擁有大量客戶,，為比表面儀知名品牌。
比表面是鋰離子電池材料很重要的參數(shù)，如石墨的比表面積太大,，造成首次容量損失過多,，而且加的粘結(jié)劑會比較多，造成內(nèi)阻增加,。石墨的比表面積與石墨顆粒的形狀,、表面結(jié)構(gòu)等有關(guān)，比如人造石墨具有特殊的微孔結(jié)構(gòu),，比表面積大,，含有的活性部位增多，反應(yīng)面積增大,，提高活性材料的利用率,，表現(xiàn)出高容量和高倍率性能，但是在首次充放電過程中因形成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優(yōu)勢的存在，就是進(jìn)行表面包覆后,，材料內(nèi)部的孔道結(jié)構(gòu)可以顯著的提高鋰離子的儲存能力,，如果孔道適中的話，對于大倍率充電是有幫助的,，因?yàn)槠淇椎揽梢詫囯x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(jié)構(gòu)是很難形成的。需要技術(shù)上的深入研究,。對于石墨負(fù)極材料,，很多研究者通過采用瀝青、樹脂高溫裂解做碳包覆,，形成核-殼結(jié)構(gòu)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大或過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(fù)極材料的孔徑，可以選用貝士德的3H-2000PS系列靜態(tài)容量法全自動比表面及孔徑分析儀,，對于500nm以下的微孔測試非常準(zhǔn)確,。該儀器具有獨(dú)立的PO測試站，保證分壓測試的高準(zhǔn)確性以及客觀真實(shí)的吸附,、脫附等溫線,；凈化預(yù)處理還具有分子置換和普通加熱抽真空分子擴(kuò)散兩種模式可選，分子置換模式相對分子擴(kuò)散模式效率提高1倍以上,，可節(jié)省一半以上的預(yù)處理時間,，解決以往靜態(tài)法樣品制備時間長的問題。
貝士德比表面分析儀多年來在電池行業(yè)一直是批量銷售，80%以上的電池廠家都選購貝士德的儀器,，因?yàn)殡姵夭牧系谋缺砻娣e都比較小,，貝士德的專利技術(shù)如風(fēng)熱助脫、氣體除雜等專利技術(shù)保證測試的準(zhǔn)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(yàn),，測試結(jié)果非常準(zhǔn)確，其中多項(xiàng)性能指標(biāo)超越進(jìn)口儀器,，是國內(nèi)高精度比表面儀的典范,，貝士德的比表面儀得到客戶的一致肯定和認(rèn)可。
貝士德儀器熱烈歡迎廣大用戶參觀,、測樣,、選型，我們承諾為客戶提供最專業(yè)最優(yōu)質(zhì)的服務(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。由銷售工程師,、技術(shù)專家,、售后服務(wù)專家組成的一條龍服務(wù)團(tuán)隊(duì)，將專注于確保儀器設(shè)備安全可靠的運(yùn)行,，充分發(fā)揮其優(yōu)異性能,，使得這些儀器在科研實(shí)驗(yàn)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,，打造更加專業(yè)更加高效的團(tuán)隊(duì),，堅(jiān)持誠信為本,客戶至上的理念，想客戶之所想,急客戶之所急,，全方位提升客戶的滿意度,，與您一道推動我國科技進(jìn)步的滾滾洪流，不斷前進(jìn),！
目前國內(nèi)做鋰電池的廠家有數(shù)百家,，相當(dāng)一部分廠家可以自己生產(chǎn)負(fù)極材料,，當(dāng)前商業(yè)化使用的鋰離子電池負(fù)極材料均為石墨類炭材料，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(shè)備,，比如負(fù)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(biāo)準(zhǔn)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?dú)夥謮悍秶鷥?nèi),，在不同氮?dú)夥謮狐c(diǎn)下測定吸附劑（待測粉體）對氮?dú)獾奈搅?，做出吸附等溫線，通過BET公式求出相應(yīng)于吸附劑表面被氮?dú)夥肿痈采w滿單分子層時的單分子層飽和吸附量,，即可計(jì)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(jù)國家比表面測試標(biāo)準(zhǔn)的高精度分析儀器，擁有多項(xiàng)國內(nèi)唯一的領(lǐng)先技術(shù),；如國內(nèi)唯一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?dú)夥謮狐c(diǎn)之間需要吹掃處理的問題，使不同氮?dú)夥謮狐c(diǎn)之間的吹掃處理更方便高效,，減少了連續(xù)測試對準(zhǔn)確度的影響；國內(nèi)唯一的程控風(fēng)熱助脫裝置,，使在實(shí)現(xiàn)全自動化后,保證得到尖銳快速的脫附峰,，減少背景誤差；國內(nèi)唯一的色譜濃度檢測系統(tǒng),，使氮?dú)夥謮簷z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(nèi)唯一的定量管程控切換功能,；國內(nèi)唯一的粒度報(bào)告等功能,；儀器參數(shù)軟件顯示的同時，在儀器上大屏幕液晶硬件顯示,，使儀器工作狀態(tài)參數(shù)一目了然,，運(yùn)行更可靠；以及液氮溫度監(jiān)測,、檢測器斷氣保護(hù),、檢測器恒溫裝置、重要環(huán)節(jié)聲音提示,，使3H-2000BET-A比表面儀在測試精度,、穩(wěn)定安全性、操作便捷性等方面達(dá)到并部分超越了國外同類儀器性能,，3H-2000系列比表面儀在國內(nèi)擁有大量客戶,，為比表面儀知名品牌。
比表面是鋰離子電池材料很重要的參數(shù)，如石墨的比表面積太大,，造成首次容量損失過多,，而且加的粘結(jié)劑會比較多，造成內(nèi)阻增加,。石墨的比表面積與石墨顆粒的形狀,、表面結(jié)構(gòu)等有關(guān)，比如人造石墨具有特殊的微孔結(jié)構(gòu),，比表面積大,，含有的活性部位增多，反應(yīng)面積增大,，提高活性材料的利用率,，表現(xiàn)出高容量和高倍率性能，但是在首次充放電過程中因形成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優(yōu)勢的存在，就是進(jìn)行表面包覆后,，材料內(nèi)部的孔道結(jié)構(gòu)可以顯著的提高鋰離子的儲存能力,，如果孔道適中的話，對于大倍率充電是有幫助的,，因?yàn)槠淇椎揽梢詫囯x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(jié)構(gòu)是很難形成的。需要技術(shù)上的深入研究,。對于石墨負(fù)極材料,，很多研究者通過采用瀝青、樹脂高溫裂解做碳包覆,，形成核-殼結(jié)構(gòu)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大或過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,。
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