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激光粒度分析儀在電池材料中的應(yīng)用介紹
電池材料的粒度分布影響電池材料的物理性能及電化學(xué)性能，進(jìn)而影響鋰離子電池的容量、能量密度、充放電性能、循環(huán)性能及安全性能等。在鋰離子電池材料中，需要檢測粒度的粉體材料主要有正極材料及原材料、負(fù)極材料及原材料、導(dǎo)電添加劑、電解質(zhì)、隔膜涂覆材料。
正極材料顆粒的粒徑越小，越有利于Li+的嵌入和脫嵌，有利于提升鋰離子電池的倍率性能；同時，粒徑越小的材料*容量越高。但是，粒徑越小的材料比表面積越大，顆粒表面能升高，易團(tuán)聚并與電解液發(fā)生副反應(yīng)，電池內(nèi)阻升高，充放過程中會積聚過多能量，溫度升高，從而導(dǎo)致安全隱患；同時，粒徑越小的材料不可逆容量增加，降低電池的循環(huán)性能。如果材料中混入少數(shù)超大顆粒，會導(dǎo)致在極片生產(chǎn)過程中出現(xiàn)劃痕、斷帶現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。
粒徑較小的負(fù)極材料具有較大的*容量，但不可逆容量也較大；隨著粒徑增大，*充放電容量降低，不可逆容量減少。同時，粒徑越小的顆粒，越有利于Li+的嵌入和脫嵌，有利于提升電池的倍率性能。如果材料中混入少數(shù)超大顆粒，會導(dǎo)致在極片生產(chǎn)過程中出現(xiàn)劃痕、斷帶現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。
正極材料和負(fù)極材料原料的顆粒的粒徑大小影響到正極材料和負(fù)極材料的生產(chǎn)工藝控制及成品性能。比如，三元前驅(qū)體的粒度影響三元材料的煅燒時間及晶粒大小一致性。粒徑越小的前驅(qū)體煅燒時間越短；粒徑分布越窄的前驅(qū)體，煅燒時熱量從材料表面?zhèn)鲗?dǎo)到材料中心的時間一致性越高，晶粒生長時間一致性越高，晶粒大小一致性也越高。碳酸鋰作為正極材料的鋰源材料，粒度大小對正極材料的生產(chǎn)工藝和性能也有著重大影響。
激光粒度分析儀的分辨能力指的是儀器對樣品不同粒徑顆粒的測量分辨能力以及對給定粒度等級中顆粒含量的微小變化識別的靈敏程度。一般來說，除了影響重現(xiàn)性的因素外，散射光能分布角度和光強(qiáng)的獲取，低背景噪聲的光學(xué)電子設(shè)計，高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換及反演計算水平都對儀器的分辨能力有較大影響，只有高分辯能力的儀器才能識別測試樣品的細(xì)微粒徑變化。
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