测试e文通丨三元锂电池材料(3)
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【关键词】
【摘要】BET ） BET 比表面测试主要用于测试材料的比表面积。其原理是在一定测试温度下，固体试样吸附的气体量正比于固体试样的质量，并与气体压力及固体与气
BET 比表面测试主要用于测试材料的比表面积。其原理是在一定测试温度下，固体试样吸附的气体量正比于固体试样的质量，并与气体压力及固体与气体的种类有着密切关系。在气体种类和气体压力以及温度一定的情况下，固体试样吸附气体的量取决于试样材料内部和外部孔隙的分布，因此测定一定温度下试样的吸附等温线：
n=f (P)T
式中：n——试样吸附气体的量过；
P——气体压力；
T——试验温度 。
根据公式可以得到材料的比表面积，从而进一步了解材料内部和外部孔隙的分布信息。
图10 三元锂电池材料N2吸脱附曲线及孔径分布（样图）[7]
4.4 电导率
磷酸铁锂电池材料的电导率通常采用四探针法测定。具体方法为:将需要测定的物料用特制的磨具在一定的压力下压制成圆柱状薄片（φ 10 mm，h 2mm），然后在惰性气氛保护下 800度高温下烧结 8 h。需要保证探针接触时没有粉末被粘掉，同时移动时不会破碎。电导率通过下面公式计算：
σ=4L/πRd^2
其中：L——样品的厚度；
d——为样品的直径；
R——为样品的电阻。
5 电化学性能
5.1 恒流充放电性能
恒电流充放电测试是检测材料电化学性能最重要和最直接的方法,常用恒流充放电测试来分析电极材料在不同倍率下的充放电比容量和循环性能。电极材料的比容量计算公式如下：
理论的重量比容量：C0= 26.8*1000 / M（mAh/g）
实际的重量比容量：C =I *T/W（m Ah/g）
公式中：M——电极材料的分子量；
I——恒定的充放电电流(mA)；
T——充放电的时间(h)；
W——电极材料中活性物质的质量（在存在碳包覆的情况下，碳层也视为
活性物质）。
图11 三元锂电池材料的恒流充放电性能曲线图（样图）[7]
图12 三元锂电池材料的阶梯倍率和循环性能图（样图）[8]
5.2循环伏安测试
循环伏安法是利用恒定的电势速率从起始电势进行扫描，至设置端点电位后改变扫描电势方向，按相同的速率扫回至开始电位，记录下电极的电流变化，得到 i-E 曲线，可以用来判断电极电化学反应的传质热力学和动力学等信息，例如电极的反应机理，电极反应的可逆性，电化学反应活性等。
图13 三元锂电池材料的循环伏安曲线（样图）[7]
5.3交流阻抗测试
交流阻抗测试，即Electrochemical Impedance Spectroscopy（EIS）。其基本原理是对被检测的体系作用一个小且特定振幅的正旋波电位扰动信号，并通过对应的响应信号与扰动信号之间的关系来分析电极过程中的动力学。 由于小幅值的交变信号基本不会干扰被检测体系的状态，所以交流阻抗法被许多研究者们用来准确地探测电极过程动力学参数与电极状态之间的联系。相对于其它循环伏安测试，交流阻抗测试法独特的采用对电极阻抗频谱和等效电路的分析的方法，更易于得出电极界面和电极过程动力学之间的各种参数，例如：电荷界面的传输电阻和锂离子的扩散系数等。
图14 三元锂电池材料的交流阻抗谱（样图）[4]
好啦！以上就是小编整理的三元锂电池所需的测试项目和方法，小伙伴们学废了没有？欢迎大家关注我们的公众号，和我们一起讨论材料的测试方法！
参考文献：
[1]杜利春. 三元镍钴锰正极材料的制备及其改性研究[D].上海应用技术大学,2020. 文章来源：《材料保护》 网址: http://www.clbhzzs.cn/zonghexinwen/2021/0409/640.html