理學(xué)XRD在鋰離子電池研發(fā)中的晶相和晶體結(jié)構(gòu)分析

來(lái)源：日本理學(xué)株式會(huì)社      分類(lèi)：應(yīng)用方案 2025-05-10 16:00:17 171閱讀次數(shù)

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 引言 

關(guān)注理學(xué)的小伙伴們肯定還記得，理學(xué)XRD設(shè)備中鋰離子電池的相關(guān)應(yīng)用專(zhuān)題，不記得了？相關(guān)主體鏈接如下！

電池：當(dāng)然離不開(kāi)理學(xué)XRD

理學(xué)鋰離子電池原位測(cè)試附件

關(guān)于電池，理學(xué)能幫您！

而今天，我們專(zhuān)門(mén)來(lái)看看在研發(fā)過(guò)程中，理學(xué)XRD針對(duì)鋰離子電池的晶相和晶體結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)怎樣的應(yīng)用。下面就讓我們開(kāi)始吧！

在鋰離子電池研發(fā)過(guò)程中

上圖點(diǎn)擊可以放大

01

Rigaku XRD

理學(xué)的XRD設(shè)備

01

Smart Lab

理學(xué)全自動(dòng)多功能X射線衍射儀

理學(xué)SmartLab全自動(dòng)多功能衍射儀以用戶(hù)易用性為設(shè)計(jì)目標(biāo)，結(jié)合了可靠的硬件和智能軟件。

02

Smart Lab SE

理學(xué)智能多功能X射線衍射儀

理學(xué)SmartLab SE是一款功能極為多樣的多用途 X 射線衍射儀，配備有內(nèi)置的智能引導(dǎo)系統(tǒng)。

03

Mini Flex

理學(xué)臺(tái)式 X 射線衍射儀

理學(xué)MiniFlex 臺(tái)式 X 射線衍射儀是一款多功能粉末衍射分析儀器，能夠測(cè)定：晶相鑒定（物相鑒定）與定量分析、結(jié)晶度百分比、微晶尺寸和應(yīng)變、晶格參數(shù)精修、里特韋爾德（Rietveld）精修以及分子結(jié)構(gòu)。

04

NanoPix

理學(xué)小角 X 射線散射系統(tǒng)

理學(xué)NANOPIX mini是小角X 射線散射（SAXS）系統(tǒng)，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于為質(zhì)量控制（QC）以及研發(fā)（R&D）應(yīng)用自動(dòng)提供納米顆粒粒度分布分析。

理學(xué) NanoPix mini/MiniFlex

硅負(fù)極材料的晶粒尺寸和顆粒尺寸計(jì)算

負(fù)極材料硅是一種高容量材料。為了提高電池壽命，必須將粒徑控制在幾十納米以?xún)?nèi)。在粒徑小于或等于 100nm 的情況下，可利用 X 射線衍射儀（XRD）計(jì)算晶粒尺寸，通過(guò) X 射線小角散射儀（SAXS）計(jì)算顆粒尺寸。

結(jié) 論

在測(cè)量幾十納米范圍內(nèi)的晶粒和顆粒尺寸時(shí)，例如在硅負(fù)極中的研究，使用 XRD 和 SAXS 是最佳方法。

理學(xué) SmartLab SE

研究正極材料NCM燒結(jié)時(shí)的相變行為

正極材料可通過(guò)固相法燒制合成。采用原位 X 射線衍射儀（XRD）可以在樣品升溫的同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，從而得以詳細(xì)研究燒結(jié)過(guò)程。

結(jié) 論

在燒結(jié)過(guò)程中可以捕捉到固態(tài)反應(yīng)。通過(guò)這種方式檢查燒結(jié)條件，從而確定適當(dāng)?shù)臏囟群蜁r(shí)間。

理學(xué) SmartLab SE

使用XSPA-400 ER高能分辨率檢測(cè)器測(cè)量正極材料NCM

在使用銅靶 XRD 中，由于含有過(guò)渡金屬元素正極材料衍射圖的背底通常很高，因此微量雜質(zhì)相峰的檢測(cè)比較困難。與傳統(tǒng)檢測(cè)器相比，XSPA-400 ER 使用高能量分辨率來(lái)減少來(lái)自樣品的 X 射線熒光并降低背底強(qiáng)度，從而進(jìn)一步提高測(cè)量的靈敏度。

結(jié) 論

與傳統(tǒng)檢測(cè)器相比 XSPA-400 ER 可以有效降低背底強(qiáng)度。因此它更容易觀察到微弱的行射峰，這意味著可以檢測(cè)到痕量晶相。

理學(xué) SmartLab 

使用BVS方法推斷化合價(jià)和鋰離子擴(kuò)散路徑

普通正極材料的化合價(jià)會(huì)影響電池性能。因此我們常常采用 X 射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜（XAFS）和化學(xué)分析用電子譜（ESCA）對(duì)這些材料進(jìn)行分析。使用 X 射線衍射儀（XRD）及價(jià)鍵和理論（BVS）方法，可以根據(jù)原子間距離推斷化合價(jià)。此外，應(yīng)用 BVS 方法還可以通過(guò)確定鋰離子易于變成單價(jià)離子的原子間距離來(lái)推斷擴(kuò)散路徑。

結(jié) 論

Rietveld分析法可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。此外，利用BVS方法還可以推斷出化合價(jià)和鋰離子擴(kuò)散路徑。

  Rigaku  

理學(xué)始終以專(zhuān)業(yè)科學(xué)儀器領(lǐng)航者的姿態(tài)深耕行業(yè)，憑借沉淀的技術(shù)底蘊(yùn)與創(chuàng)新熱忱，化作驅(qū)動(dòng)行業(yè)前行的持續(xù)動(dòng)能。無(wú)論是材料科學(xué)的微觀探索，還是新能源領(lǐng)域的性能攻堅(jiān)，理學(xué)始終與科學(xué)家并肩，以穩(wěn)定的性能、智能的分析方案與可靠的服務(wù)保障，助力科研工作者在科學(xué)疆界的浩瀚星空中，照亮未知，解鎖新篇。

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