固體電極材料

鋰離子電池的電極(正極和負極)在離子傳輸中具有關鍵作用,因此對於高效的能量傳輸至關重要。這些電極由壓實的顆粒材料組成。這些材料的化學成分和物理特性都將嚴重影響電池的性能、生命週期和安全性,進而指導電池的設計優化,以達到其預期用途。電極材料的物理特性,例如:表面積、粒徑、晶體尺寸和形狀,對單個電池內的電荷交換有直接影響。其他物理屬性,例如:晶體結構、固體和骨架密度以及電極材料顆粒的 zeta 電位,在電池的內部導電性中具有關鍵作用。電池的耐用性不僅與電極塗層的品質有關,而且與電極本身的附著力有關。這可透過可量化的刮痕測試來準確評估。開發電極材料的另一個關鍵步驟是測試重金屬污染。微波酸消解是重金屬分析的初始樣品製備步驟。使用 XRD 或 SAXS 等方法,還可以分析完整電池組件中電極材料的特性,以監測充電和放電過程中的變化。