【摘要】 在颗粒物球形度测试中，这两种技术可以相互补充。

科学指南针-知识课堂：

首先，图像颗粒分析仪主要用于测量和分析颗粒的大小、形状和分布。这种仪器通过捕捉颗粒的图像，并利用图像处理技术提取颗粒的特征信息。在锂离子电池材料检测中，图像颗粒分析仪可以帮助研究人员了解电池材料的颗粒大小分布、形状因子等关键参数，从而优化材料性能。

图像颗粒分析仪-图片源自网络

 

而SEM分析则是一种更为精细的观测手段。SEM利用高能电子束扫描样品表面，通过收集和分析电子与样品相互作用产生的信号，获得样品表面的高分辨率图像。在锂离子电池材料检测中，SEM分析可以揭示材料表面的微观形貌、晶体结构以及颗粒间的相互作用等信息。

SEM扫描电镜-图片源自网络

 

在颗粒物球形度测试中，这两种技术可以相互补充。首先，通过图像颗粒分析仪可以快速获取大量颗粒的统计数据，初步判断颗粒的球形度。然后，利用SEM分析对特定颗粒进行高倍率观察，获取更详细的形貌信息。通过对比不同颗粒的SEM图像，可以定量评估颗粒的球形度，从而了解材料制备过程中颗粒形成和演变的规律。

 

测试概念

球形度是用来描述球形粒子的形状的一个指标。反映材料的颗粒形状的均匀性和一致性，用来衡量颗粒形状的规则程度。提高材料球形度，可明显改善负极材料的电化学性能，包括振实密度，比容量，首次循环效率及循环性能等。球形度高的粉体颗粒，会比其他形貌的粉体颗粒具有更高的比表面积、振实密度、流动性等。因此对材料颗粒的“球形度”进行测量是反映其质量的重要指标。

 

测试原理

将传统的显微测量方法与现代的图像处理技术结合，通过专用数字摄像机将显微镜的图像拍摄下来并传输到电脑中，通过专门的颗粒图像分析软件对颗粒图像进行处理与分析，从而得到每一个颗粒的粒度和粒形信息，再将每一个颗粒的粒度和粒形信息进行统计，从而得到粒度(D50) 及粒度分布、平均长径比及长径比分布、平均圆形度及圆形度分布等结果。

 

科学指南针-颗粒物球形度测试

 

科学指南针-颗粒物球形度测试

 

科学指南针-颗粒物球形度测试

 

测试资料

在测试过程中，首先需要准备待测的颗粒样品。然后，使用适当的仪器对样品进行测量和分析。通过测量颗粒的表面积等效直径和体积等效直径，可以计算出颗粒的球形度。通常，球形度定义为颗粒的表面积等效直径与体积等效直径之比。这个比值越接近于1，说明颗粒的形状越接近球体。

颗粒物球形度测试的结果对于了解颗粒的性质、优化生产工艺以及提高产品质量具有重要意义。例如，在锂离子电池材料的制备过程中，球形度的测试可以帮助了解颗粒的堆积性质、流动性和电化学反应效率，从而优化材料的性能。

 

参考文献

  • Lin, D., Liu, Y., Liang, Z., & Lee, H. W. (2017). Advanced characterization techniques for nanoscale lithium-ion battery materials. Journal of Power Sources, 356, 25-44.这篇论文详细讨论了用于纳米级锂离子电池材料的高级表征技术，其中涉及到了使用SEM和其他相关技术来分析颗粒的形态、尺寸和分布。

  • Zhu, Y., Liu, H., & Lou, X. W. (2016). Hollow structures: Formation, characteristics, and applications. Advanced Materials, 28(35), 7523-7537.这篇论文讨论了空心结构材料的形成、特性和应用，其中涉及到了利用SEM技术对空心球状颗粒进行分析。

  • Wang, Y., Chen, R., Chen, T., & Fu, Y. (2016). Emerging non-aqueous lithium-ion batteries: Challenges and opportunities. Journal of Materials Chemistry A, 4(17), 6469-6490.这篇综述性论文全面介绍了非水电解质锂离子电池面临的挑战和机遇，其中涉及到了材料表征技术，包括使用图像颗粒分析仪/SEM来分析颗粒物的球形度。

 

分析测试实验室

 

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