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鋰電池老化機理NMR分析

原創(chuàng)發(fā)布者:北檢院    發(fā)布時間:2025-06-26     點擊數(shù):

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信息概要

鋰電池老化機理NMR分析是一種通過核磁共振技術(shù)研究鋰電池內(nèi)部材料結(jié)構(gòu)變化和老化過程的高精度檢測方法。該技術(shù)能夠非破壞性地分析電解液、電極材料及界面副產(chǎn)物的化學(xué)組成和動態(tài)行為,為鋰電池壽命評估、性能優(yōu)化及失效分析提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。檢測的重要性在于,鋰電池老化直接影響其容量衰減、安全性和循環(huán)壽命,而NMR分析可精準識別老化根源(如鋰枝晶生長、SEI膜增厚、電解液分解等),幫助廠商改進工藝、提升產(chǎn)品質(zhì)量,同時為科研機構(gòu)提供理論研究的實驗依據(jù)。

檢測項目

電解液組分定量分析,鋰離子遷移數(shù)測定,SEI膜化學(xué)成分鑒定,電極材料晶體結(jié)構(gòu)變化,溶劑化鋰離子濃度檢測,副產(chǎn)物(如LiF、Li2CO3)含量測定,鋰枝晶形貌表征,界面阻抗分析,電荷轉(zhuǎn)移電阻測量,擴散系數(shù)計算,弛豫時間分布(T1/T2)分析,化學(xué)位移歸屬,多核(7Li、19F、31P等)信號檢測,原位反應(yīng)過程監(jiān)測,溫度依賴性研究,循環(huán)伏安特性關(guān)聯(lián)分析,老化速率評估,氣體逸出成分追蹤,水分含量檢測,金屬雜質(zhì)濃度分析

檢測范圍

鈷酸鋰電池,磷酸鐵鋰電池,三元鋰電池,錳酸鋰電池,鈦酸鋰電池,固態(tài)鋰電池,聚合物鋰電池,圓柱型鋰電池,方形鋰電池,軟包鋰電池,動力電池,儲能電池,消費電子電池,低溫鋰電池,高倍率電池,硅基負極電池,硫化物全固態(tài)電池,鈉離子電池,鋰硫電池,鋰空氣電池

檢測方法

一維1H/7Li NMR譜:用于快速識別電解液有機組分和鋰離子化學(xué)環(huán)境

二維HSQC NMR:解析分子內(nèi)氫-碳耦合關(guān)系以確定溶劑分子結(jié)構(gòu)

弛豫時間測量:通過T1/T2值分析分子運動性和界面相互作用

擴散有序譜(DOSY):區(qū)分不同擴散系數(shù)的組分并檢測團聚現(xiàn)象

原位NMR:實時監(jiān)測充放電過程中的化學(xué)反應(yīng)

變溫NMR:研究溫度對離子傳輸和界面穩(wěn)定性的影響

魔角旋轉(zhuǎn)(MAS)NMR:消除固體電極材料的信號各向異性

定量NMR:精確測定各組分的摩爾比和濃度

脈沖梯度場NMR:測量鋰離子自擴散系數(shù)

多核NMR聯(lián)用:同步分析7Li、19F、31P等核素的化學(xué)變化

動態(tài)核極化(DNP):增強低濃度組分的檢測靈敏度

固體回聲NMR:檢測電極材料中的短壽命中間體

弛豫加權(quán)成像:可視化電解液分布不均勻性

同位素標記追蹤:使用D2O或13C標記研究特定反應(yīng)路徑

核磁共振電化學(xué)聯(lián)用:同步采集電化學(xué)信號與NMR數(shù)據(jù)

檢測儀器

400MHz超導(dǎo)核磁共振譜儀,600MHz寬腔NMR,固態(tài)MAS探頭,低溫NMR附件,梯度場發(fā)生器,原位電化學(xué)NMR池,多核切換探頭,自動進樣機器人,高精度溫控系統(tǒng),DNP增強裝置,高頻阻抗分析儀,電子順磁共振譜儀,X射線衍射儀,掃描電子顯微鏡,電感耦合等離子體質(zhì)譜儀

實驗儀器

實驗室儀器 實驗室儀器 實驗室儀器 實驗室儀器

測試流程

鋰電池老化機理NMR分析流程

注意事項

1.具體的試驗周期以工程師告知的為準。

2.文章中的圖片或者標準以及具體的試驗方案僅供參考,因為每個樣品和項目都有所不同,所以最終以工程師告知的為準。

3.關(guān)于(樣品量)的需求,最好是先咨詢我們的工程師確定,避免不必要的樣品損失。

4.加急試驗周期一般是五個工作日左右,部分樣品有所差異

5.如果對于(鋰電池老化機理NMR分析)還有什么疑問,可以咨詢我們的工程師為您一一解答。

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