【摘要】 石墨类负极材料主要分为两大类：天然石墨（Nature Graphite，简称NG）和人造石墨（Artificial Graphite，简称AG）。

科学指南针-知识课堂

在锂离子电池的研发和生产过程中，对负极材料的性能测试至关重要。本文将深入探讨石墨类负极材料的检测方法和关键指标，帮助读者更好地理解材料特性，从而优化电池性能。

 

石墨负极材料分类

石墨类负极材料主要分为两大类：天然石墨（Nature Graphite，简称NG）和人造石墨（Artificial Graphite，简称AG）。它们的外观通常为黑色或钢灰色，具有金属光泽。

 

石墨基本性能参数

粒度分布：通过激光粒度仪测量，反映颗粒尺寸的分布情况。

比表面积：基于氮吸附法，反映材料的表面特性。

振实密度：通过机械振动装置测量粉末或颗粒的密度。

磁性物质含量：通过电感耦合等离子体发射光谱仪检测，影响电池自放电和安全。

石墨化度：通过X射线衍射（XRD）测试，反映材料接近理想石墨的程度。

外观形貌：通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察材料的微观结构。

 

性能测试方法

粒度分布测试：利用激光散射原理，测量不同粒径颗粒的分布情况，获取D10、D50、D90等关键参数。

 

激光粒度仪

图片源自中国知网

 

比表面积测试：通过氮吸附等温线分析，计算材料的比表面积和孔径分布。

振实密度测试：通过振动装置使粉末或颗粒振实，测量其密度。

磁性物质测试：检测样品中的铁、铬、镍、锌等元素含量，确保电池安全。

 

精密度

 

石墨化度测试：利用XRD分析材料的石墨化程度，计算d002层间距。

 

石墨化度测试图谱-图源自网络

 

石墨化度计算结果-图源自网络

 

表面形貌测试：使用SEM和TEM等设备观察材料的微观结构。

首次充放电效率测试

通过组装扣式电池，进行首次充放电测试，评估材料的充放电性能和效率。

随着科技的发展，更多先进的测试手段如拉曼光谱（Raman）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等开始应用于负极材料的研究。这些技术将为锂电行业带来更深入的材料理解和性能优化。

 

参考文献

GB/T24533-2009 锂离子电池石墨类负极材料

锂离子电池石墨负极表征手段研究

 

新能源电池材料测试

 

免责声明：部分资料来源于网络，如有侵权麻烦请联系我们