锂电池中正极片材料检测方案(X光电子能谱)

ThermoFisherS CIE NTIFIC XPS 全面表征分析锂电池正极片材料 XPS一对锂电池正极片材料进行全面表征分析 新能源材料 LiNi，Co，Mn (1-xy)O(NCM)/LiCoO， 复合正极片材料 ·能量密度高 ·环保低毒、无记忆效应 ·生产成本低廉 ·广泛用于移动通讯、手表、照相机、电动汽车电源等领域 实际问题一如何评估复合正极材料质量及性能 ·电池材料宏观性能(安全性、循环寿命、能量密度等)与材料元素及其化学态之间的联系 XPS 解决方案——XPS+XPS成像测试 ·常规XPS测试：快速得到复合正极片中 Ni(+2)/Co(+3)/Mn(+4) 等元素化学态信息 ·特色平行成像(XPI)测试：得到元素及其化学态在复合正极片中不同区域中的分布信息 XPS测试一快速分析复合正极片中元素及其化学态信息 锂电池充放电示意图 元素化学态 Atomic/%Al2p Metal 2.99Al2p Oxide 0.88C1s C-C 17.57C1s C-F 5.75C1s C-O 8.36C1s C=0 4.12C1s Carbide 0.18Co2p+3 5.62F1s Fluoride 1.55F1s Organic F 10.60Li1s +1 11.41Mn2p+4 0.88Ni2p+2 2.0201s C-O 1.3001s C=O 12.9001s Metal Oxide 13.87 元素 Atomic/% AI 3.87 C 35.98 Co 5.62 F 12.15 Li 11.41 Mn 0.88 Ni 2.02 28.07 ·正极片中含较多 C/F/O元素，且表现出不同的化学态。分析C/F化学态信息，可判断包覆在 NCM 上的胶黏剂成分为 PVDF ·Co/Mn/Ni 以不同化学态形式存在。 ·检测出明显的 Li 元素信号，主要以+1价的形式存在。 ·Al元素主要以单质态和氧化态的形式存在。 特征元素 XPI测试一分析复合正极片中 Ni/Co/Mn/胶黏剂分布情况 Co 元素分布区域与Mn/Ni/F分布区域形成互补； Co/F 成像谱图叠加可直观看到材料中胶黏剂成分的分布 回溯成谱一分析复合正极片中不同区域元素化学态信息 0.026 0.014 0.012 0.010 0.008 thermo scientificThe world leader in serving science 服务热线： 赛默飞材料与 中文网站： www.thermofisher.com结构分析官方微信 E-mail 地址： sales.msd@thermofisher.comThermoFisherS CIENTIFIC仅用于研究目的。不可用于诊断目的。◎Thermo Fisher Scientific Inc. 保留所有权利。所有商标均为Thermo Fisher Scientific Inc. 及其子公司的资产，除非另有指明。 在电池材料的研究中，为探究电池材料宏观性能（比如安全性、循环寿命、能量密度等）与材料中微观形貌结构、元素分布、元素化学态等之间的联系，科研人员通常需要研究：①电池材料微观形貌结构、颗粒度大小和分布均匀性问题②电池材料中元素分布及其化学态问题③电池材料中包覆NCM颗粒的胶黏剂、导电剂成分及其分布问题上面简单列出了电池材料研究中经常关注的几个问题。实际上，随着电池材料研究的逐渐深入，科研人员需要研究的问题越来越多且越来越复杂。对于这些问题，通过单一表征手段研究电池材料的方案，已经越来越不能满足科研人员的需求。为了综合全方位的研究电池材料，通过多种表征技术手段（比如SEM、SDB、TEM、XPS、RAMAN等）联用来综合分析电池材料的解决方案，正被越来越多的科研人员采纳，成为一种全新的解决方案。本应用通过XPS的表征手段，展示如何来对电池材料进行表征分析。