DSC评估电极材料热稳定性

DSC评估电极材料热稳定性随着化石能源的日益消耗以及全球对环保问题的逐渐重视，利用电能取代化石能源收到了全世界各国的关注和发展。而锂电池作为目前最主流的电池类型，由于其比能量高，贮存寿命长，放电电压平稳等优点，被广泛的应用于各类消费电子产品，新能源汽车以及国防工业等领域。对锂电材料的研究，也成了近年来最受关注的研究热点。从目前的情况看，锂电池最主要最关键的问题是安全性问题。在使用过程中，锂电池发生化学反应，反应产生的热量如果不能及时有效地散发，就会在电池内部积累，引起电池温度的升温，电池温度的升高又会进一步促使反应加剧，从而形成产热与温升的正反馈。当温度升高到一定程度时，锂电池的电极材料与电解液之间会发生一系列副反应，这些副反应往往会产生更为剧烈的热效应，引起电池温度进一步升高，此时的电池就有鼓胀、泄露、着火，甚至爆炸的危险，这种现象被称为“热失控”。因此，对锂电池材料的热特性进行分析就变得极为必要。就目前而言，DSC是评估电池材料热稳定性最为重要的手段之一。3个样品中，有两个是常规极片样品，有一种是改性后的极片样品。改性的目的是为了通过增加包覆材料，改善电极材料的热特性，降低热失控风险，想通过DSC观察改性效果。……（下载看全文）上海人和科学仪器有限公司Shanghai Renhe Scientific Instrument Co.， Ltd. 上海人和科学仪器有限公司 DSC 评估电极材料热稳定性 随着化石能源的日益消耗以及全球对环保问题的逐渐重视，利用电能取代化 石能源收到了全世界各国的关注和发展。而锂电池作为目前最主流的电池类型，由于其比能量高，贮存寿命长，放电电压平稳等优点，被广泛的应用于各类消费 电子产品，新能源汽车以及国防工业等领域。对锂电材料的研究，也成了近年来 最受关注的研究热点。 从目前的情况看，锂电池最主要最关键的问题是安全性问题。在使用过程中，锂电池发生化学反应，反应产生的热量如果不能及时有效地散发，就会在电池内 部积累，引起电池温度的升温，电池温度的升高又会进一步促使反应加剧，从而 形成产热与温升的正反馈。当温度升高到一定程度时，锂电池的电极材料与电解 液之间会发生一系列副反应，这些副反应往往会产生更为剧烈的热效应，引起电 池温度进一步升高，此时的电池就有鼓胀、泄露、着火，甚至爆炸的危险，这种 现象被称为“热失控”。 因此，对锂电池材料的热特性进行分析就变得极为必要。就目前而言， DSC 是评估电池材料热稳定性最为重要的手段之一。 测试目的 3个样品中，有两个是常规极片样品，有一种是改性后的极片样品。改性的 目的是为了通过增加包覆材料，改善电极材料的热特性，降低热失控风险，想通 Shanghai Renhe Scientific Instrument Co.， Ltd. 过DSC观察改性效果。 测试参数 测试仪器 DSC 300 Select Module S 测试甘埚 27 uL 高压埚 测试温度 30~300℃ 升温速率 5 K/min 测试气氛 N2 样品质量 ~5 mg 测试样品 充放电后的极片(镍钴锰氧化物)，上面残存少量电解液(含六氟磷酸锂) 制样附注：由于锂电材料往往都对空气中的水、氧气非常敏感，所以制样以 及装样过程全部都在惰性气氛下的手套箱内完成。由于样品在测试过程中存在分 解和相互反应，所以测试必须选用密闭型的高压甘埚。 结果与讨论 更大NET2SCHArOeus 8汇 通过比较可以很明显地观察到，改性以后的极片，放热峰明显后移，说明材 料热稳定性提高。但是，改性极片的放热量高于未改性极片，尤其是260℃左右 的放热峰尤为明显。猜测可能是改性材料参与了反应，从而提升了放热量。而放 热量提升实际上不利于电极材料的热稳定的，因为一旦到达样品的反应放热温度，放热量过大的话会加速二次反应的发生，从而引发“热失控”。 通过DSC可以帮助分析电极材料的稳定性，放热温度越高，放热量越小，说 明材料稳定性越好；反之，则有更高的热失控风险。 技术销售热线：：4008-200-117 联系人：：13918294437 (吴经理) 邮箱：： info@renhesci.com 网址：：w www.renhe.net