【摘要】 2025年9月11日，科学指南针与牛津仪器联合主办的电池材料高端检测技术研讨会在南京举行。会议聚焦能谱仪(EDS)、EBSD、FIB、拉曼等高端检测技术在锂电池正负极材料、电解质、隔膜等多尺度表征中的应用，分享了“AI智慧检测”体系，旨在推动电池行业向“智慧检测3.0”时代迈进。

“大New说电池”系列研讨会第二期直播

 

“大New说电池”系列研讨会背景介绍

“大New说电池”系列研讨会是科学指南针创立并主办的聚焦新能源电池技术与行业发展的高端专业会议。汇聚了来自全球的行业专家、学者和企业领袖，共同探讨电池相关的检测技术、技术最新进展、安全挑战、智能制造以及未来趋势。通过深入的交流与合作，推动电池技术的创新和行业的可持续发展，为全球绿色能源转型贡献智慧和力量。

2024年12月8日，“大New说电池”系列研讨会首期“电池回收与梯次利用发展研讨会”在常州启幕，由科学指南针与常州市电池技术协会联合主办，以务实议题探讨技术落地与模式创新，奠定“专业、聚焦、务实”基调。

“大New说电池”系列研讨会第一期嘉宾

 

“大New说电池”系列研讨会第二期完美落幕

2025 年 9 月 11 日，由科学指南针主办、牛津仪器联合主办的电池材料高端检测技术研讨会暨南京材料实验室开放日在南京落幕。科学指南针南京材料实验室南京材料实验室主管 孙传玲、实验室质量管理 汤杰 、江苏区域经理 王会权负责了接待，研讨会特邀陈帅、余昆朋、姚赢赢、祁桐等电池领域专家，围绕检测技术创新与行业应用深度研讨。

 

上午流程

当日上午，参会嘉宾在南京材料实验室负责人孙传玲老师统筹协调下，上海市翔丰华科技股份有限公司、安徽国科能源有限公司、安徽工业大学、浙江大学的四位用户有序参与实验室参观及样品免费上机测试，近距离体验 SEM 扫描电子显微镜实操。

四位嘉宾分别与工程师专注上机测样

 

孙老师陪同参观实验室，细致讲解中

 

下午流程

研讨环节，四位专家从材料分析技术在锂电关键材料分析中的不同应用，再到高端检测技术在电池截面测试中的应用及案例等议题进行分享；区域经理王会权老师详细介绍科学指南针 “AI 加持下的‘真・准’智慧检测体系”，围绕技术痛点与行业发展趋势积极互动探讨。

以下为本次研讨会专家观点集锦，方便大家收藏学习，汲取电池材料检测领域前沿思路：

 

材料分析技术在锂电关键材料分析中的应用——正极材料与集流体篇 陈帅 博士

 

正极材料与集流体

 

陈帅博士系统介绍了能谱仪、EBSD、拉曼显微镜、原子力显微镜等技术的实战价值，其中能谱仪可做微区成分分析、EBSD 用于晶体取向分析、拉曼负责分子结构解析、纳米压痕与原子力显微镜专攻力学性能测试，针对正极材料，前驱体与循环后材料的元素分布、晶体结构变化可通过 “能谱仪 + EBSD” 组合分析，拉曼技术还能辅助正极物相分析并与 EBSD 交叉验证结果，纳米压痕与原子力显微镜则可测试正极颗粒的结合强度与力学性能，为正极材料研究提供全面技术支撑。

高端检测技术在电池截面测试中的应用及案例分享 科学指南针 余昆朋

余昆朋老师在分享中，以电池材料微观结构分析为核心，从截面制样方法到微观成像技术，系统拆解了不同技术的适配场景、核心优势及应用注意事项，为精准解析电池材料性能与结构关联提供全流程技术指引。

在截面制样技术方面，他针对不同材料特性与测试需求给出差异化方案：氩离子抛光凭借无机械损伤优势，能有效避免传统研磨带来的划痕、样品残留问题，制样后截面平整度高，尤其适合正极极片、负极极片及电池粉末材料的截面形貌与内部结构观察，保障后续分析的真实性；

电池截面制样的方法之CP制样

 

FIB（聚焦离子束）则如同“微观手术刀”，可实现单颗粒或特定微区的精准定位切割，为微区缺陷、元素分布等针对性研究提供高质量样品，但受限于精细操作流程，制样效率相对较低；

电池截面制样的方法之FIB制样

 

液氮脆断操作简单快捷，无需复杂设备，通过低温使材料脆性断裂即可获取截面，适用于非晶或低结晶度的电池材料，不过需注意低温环境可能导致材料产生结构形变等“低温假象”，需结合其他技术交叉验证以确保结果可靠。

电池截面制样的方法之液氮脆断

 

余昆朋老师最后还展示了多组高端检测技术（如CP、FIB与SEM、EBSD等组合）在电池正负极、隔膜、燃料电池部件等领域的截面测试案例，形成全维度微观解析体系，为电池研发优化提供技术支撑。

CP+SEM正负极颗粒表面微观形貌

FIB+SEM在硅碳负极表面包覆层分析

极片孔隙率测试

 

姚赢赢博士指出拉曼技术可分析负极极片的物相分布，通过 ID/IG 比值反映石墨化程度，EDS 能实现元素定量分析与杂质颗粒组成解析，搭配无窗能谱还可探测锂元素，同时原子力显微镜可用于负极材料力学性能研究与 SEI 膜原位观察，台式核磁则能完成电解液的定量定性分析与离子扩散系数测试，全方位覆盖负极与电解液检测需求。

 

先进表征技术在电池领域的应用 科学指南针 祁桐

祁桐老师在分享中，以“先进表征技术在电池领域的应用”为核心，从锂电池体系与表征的关联切入，结合多尺度案例，系统解读了如何通过精准表征技术解决电池研发、循环及失效分析中的关键问题。

她首先梳理锂电池关键组成与检测指标，明确正极（三元、磷酸铁锂等）、负极（石墨、硅基等）、电解液、隔膜及辅材的核心测试项，如正极需测粒度、克容量，隔膜需测透气度与热收缩。

 

锂电池的关键组成与关键指标

 

随后重点分析充放电过程中材料变化与表征技术的匹配关系：充电时正极Li⁺脱嵌引发晶体结构变化，可通过XRD（原子尺度）、SEM（微米尺度）观测；负极Li⁺嵌入导致体积膨胀，需用Raman、原位AFM追踪；放电阶段正极Co⁴⁺还原、负极Li⁺脱出，XAFS、冷冻电镜等技术可捕捉相应结构与界面变化。

放电过程中材料变化与检测方法

在多尺度形貌表征案例中，她详解了不同技术的应用场景：超声成像凭借无损优势，可监测电解液浸润状态、电池产气及析锂，通过热力图区分样品浸润优劣；

超声成像在电芯表征中的案例

CT技术能实现电池内部三维成像，用于针刺过程结构变化、极片对齐度检测及孔隙率分析，如发现靠近集流体的电极孔隙率更低；

CT成像在电池表征中的案例

TEM则可观察SEI/CEI膜厚度均匀性、正极包覆层状态，结合FIB-TEM还能精准定位颗粒内部微裂纹与元素分布。

TEM成像在电池表征中的案例

结构表征部分，她指出TEM可清晰呈现循环后正极相变，如NCM颗粒循环1000圈后出现岩盐相导致性能衰退；XRD基于布拉格定律，能分析晶体结构、计算石墨化度，通过衍射峰演变追踪正极从层状到岩盐相的转变；TOF-SIMS则可实现SEI膜成分的精细表征，不仅能识别Li-F、Li₂CO₃等成分，还能通过3D成像直观展示循环前后成分分布变化，为电池界面优化提供依据。

TEM在电池表征中的案例

祁桐老师的分享构建了“原子-纳米-宏观”多尺度表征技术体系，明确不同技术在电池材料结构、性能及失效分析中的适配性，为锂电池全生命周期的研发优化、质量管控与安全保障提供了专业技术参考。

 

AI加持下的"真·准”智慧检测体系 区域经理 王会权

王会权老师围绕 “AI 加持下的‘真・准’智慧检测体系”，详解科学指南针如何以技术创新推动分析测试行业进入 “智慧检测 3.0” 时代。

他介绍，科学指南针十年投入超 2.5 亿购置 370 种仪器，建 20 个全国自营实验室并 7×24 小时直播，实现检测环节透明可溯源，保障 “真的测”。在 “准” 的保障上，通过 “学考测训评” 培养工程师，联合权威机构做仪器年度校准、内部季度自查，用一线品牌试剂，依 6S 管理建 ISO 三体系认证实验室，还自建检测方法库与行业解决方案库，夯实 “基础准”。

 

科学指南针20个自营实验室7*24h直播

此外，科学指南针创新飞行质控，以盲样抽检、仪器比对等六大手段提精度，更引入 AI 打造行业首个 “AI 智检” 模式 ——30 秒内拦截基础错误（XPS 项目成功率 100%），自动录入数据防篡改，还能诊断复杂异常结果、分析数据出洞察。目前其服务覆盖材料测试、生物服务等领域，已服务2500+高校、6000+企业及100 万+全球用户，以“向真而行、以准为终”助力科研简化。

科学指南针SEM测试方法库

从常州会议聚焦“电池回收与梯次利用”，到南京会议深耕“电池材料高端检测”，“大New说电池”系列研讨会始终锚定“解决行业真问题、推动技术真创新”的核心目标。未来，系列活动将持续联动全球行业专家、学者与企业领袖，围绕电池技术前沿进展、智能制造升级、未来趋势预判等关键议题深化交流，既为行业搭建技术碰撞与资源对接的平台，更以实际行动推动电池技术创新与行业可持续发展，为全球绿色能源转型注入智慧与力量。

“大New说电池”系列研讨会第二期嘉宾