正极颗粒掺杂元素分布-科学指南针

项目简介

项目介绍

高镍、钴层状氧化物等正极材料常掺杂Mn、Al、B等元素，掺杂后的正极材料可提高材料的循环可逆性、增加其可逆容量、提升锂离子扩散动力学性能，能够在一定程度上改变晶格的性质，增强晶格稳定性、电子导电性、锂离子嵌脱动力学性能等，循环后的正极颗粒表面元素组成发生改变，主要是活性物质的损失或者是电解液中物质对正极颗粒的侵蚀或与活性物质发生反应。通过表征掺杂元素的分布与组成，探究材料表面发生的化学反应，从而探讨出理想的掺杂元素及含量。

适用范围

钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、三元、硅酸铁锂、磷酸锰锂、硫酸氟铁锂等正极材料

方法简述

利用氩离子抛光仪制作一个平整的截面，通过TOF-SIMS探测样品表面溢出的荷电离子或离子团，同时对原子、离子和元素分布进行成像，深度溅射探测样品元素的纵向分布。

测试结果

1）提供表面一个位置的正负谱质谱图；

2）提供一个表面区域面扫2D mapping，扫描区域为： 100μm*100μm或50μm*50μm；

3）提供深度刻蚀曲线（负离子模式），采集三维深度分布图（负离子模式），深度刻蚀面积：400um*400um 溅射时间为20min。

样品要求

样品量：建议送样量为100毫克，如果样品较少，则大约50毫克也可以

样品状态：粉末样品一定要干燥脱水真空包装邮寄，样品稳定，不易挥发，无毒。

常见问题

1. 可能的风险点

1）TOF测试1-2nm的信息，对表面测试非常灵敏，会因包装问题导出样品表面污染测试出污染的信息，最好用铝箔纸包装；

2）样品在超高真空下必须稳定，无腐蚀性，无电解液残留。