钠电池材料检测之利用扫描电镜SEM对正极材料微观形貌观察检测

科学指南针-知识课堂：

正极材料是电池的重要组成部分,其形貌对电池性能有着重要的影响。正极材料的形貌直接决定了电池的能量密度,功率密度以及循环寿命等关键性能指标。钠电池正极材料的颗粒尺寸会影响到锂电池的电化学性能,极片表面形貌同样对电池电化学性能有明显的影响。尽可能的减小颗粒尺寸是提升材料电化学性能的常用手段。纳米尺寸的颗粒能极大缩短钠离子和电子的扩散路径,从而提升材料的电化学和动力学性能;同时可以带来更大的比表面积,从而提高活性材料与电解液的浸润面积和增加活性位点,有利于电荷的快速传递。

电极材料的粒径和形貌可通过SEM测试观察,有助于系统研究颗粒尺寸及电化学性能的关系。制备具有更高比表面积形貌的颗粒同样是提升材料电化学性能的重要手段。常见的高比表面形貌包括纳米花状、片层状、球状、多孔结构、网状等。相比与无规颗粒,这些特殊形貌往往具有更大的比表面积,从而可以提供充足的活性位点用于电化学过程的进行,并且为钠离子的扩散提供更短的路径以此提高导电能力。

目前,研究最多的钠离子电池正极材料主要有:过渡金属氧化物,普鲁士蓝/白化合物,聚阴离子化合物。