【摘要】 随着电动汽车行业的快速发展，锂离子电池作为核心能量储存部件，其安全性与稳定性备受关注。

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随着电动汽车行业的快速发展，锂离子电池作为核心能量储存部件，其安全性与稳定性备受关注。正极极片作为锂离子电池的关键部分，其包覆层的观察检测对于电池性能和安全性具有重要意义。本文将介绍正极极片包覆层的定义、组成成分及其作用，并探讨检测正极极片包覆层的方法和检测结果及其现实意义。

正极极片包覆层是由活性物质、导电剂和粘结剂等成分组成的涂层，其主要作用包括提高电极活性物质利用率、改善电极导电性能、增强电极结构稳定性以及防止电极组装的活性物质脱落等。正极极片包覆层的性能直接影响到锂离子电池的能量密度、充放电速率、循环寿命以及安全性。

在实际生产过程中，正极极片包覆层的检测结果对于产品性能和安全性的提升具有重要意义。例如，通过观察包覆层的表面形貌和成分分布情况，可以了解活性物质在电极中的分散情况以及粘结剂与活性物质的相互作用，为优化电极制备工艺提供指导。此外，电化学方法和物理机械方法的检测结果可以帮助评估正极极片包覆层的电化学性能和物理机械性能，为提高电池的安全性和稳定性提供依据。

 

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正极表面包覆概念

常见的正极材料如磷酸铁锂等电池的活性物质，常面临导电性差、锂离子扩散速率慢等缺点，通常需要借助表面包覆来改善，主流包覆技术分为干法、湿法两大类，通过不同的方法进行包覆厚度不同所带来的的电化学性能差异性较大，通过对包覆层厚度、晶格条纹的观察和研究，探讨出最佳的包覆材料与工艺方法。

 

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正极表面包覆原理

利用聚焦离子束FIB，对材料样品做截面打薄制样，以获得平整且通透的截面，同时配合透射电子显微镜TEM。通过TEM拍摄正极极片截面形貌、高分辨等特性，可以对循环前后包覆改性以及未改性的正极材料进行形貌、高分辨、衍射等表征，从原理上解释包覆改性提升电化学性能的原因。

聚焦离子束FIB

 

正极表面包覆资料

正极材料在循环过程中易破裂，与电解质之间存在持续的副反应，严重损害了电池的循环寿命和倍率性能。表面包覆能够减小应力，增加液体电解质的润湿性并降低界面电荷转移阻力，减少副反应，从而有效优化正极材料。正极极片包覆层厚度一般在2-20nm。一般包覆层是由金属氧化物、磷酸盐和硅酸盐、电极材料、固体电解质和其他离子导体以及导电聚合物组成。磷酸盐和硅酸盐也是常用的包覆材料。

正极材料表面包覆作用：

1）物理屏障，抑制副反应；

2）清除HF，防止电解质的化学侵蚀，减轻过渡金属溶解；

3）提升电子和离子导电；

4）表面化学改性，促进界面离子电荷转移；

5）稳定结构，减轻相变应力。

正极表面包覆检测适用范围

电池正极极片

 

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分析测试实验室

 

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