固体电极材料
锂离子电池的电极(正极和负极)在离子传输中起着重要作用,因此对于高效的能量传输至关重要。这些电极由压实的颗粒材料组成。这些材料的化学成分和物理特性都将对电池的性能、生命周期和安全性产生重大影响,进而影响电池的设计优化以符合其预期用途。电极材料的物理特性,例如表面积、颗粒大小,晶粒尺寸和形状,孔径,对单个电池内的电荷交换有直接影响。其他物理属性,例如晶体结构,固体和骨架密度以及电极材料颗粒的 zeta 电位,均在电池的内部的导电性中起着关键作用。电池的耐用性不仅与电极涂层的质量有关,而且与电极本身的附着力有关。其可以通过可量化的划痕测试准确评估。开发电极材料的另一个关键步骤是测试重金属污染。微波酸消解是重金属分析的样品前处理制备步骤。使用 XRD 或 SAXS 等方法,还可以表征完整电池组件中电极材料的特性,以监测充电和放电过程中的变化。