随着锂离子电池产业链的迅猛发展，越来越多的头部锂电企业将技术研发的重心转移到创新型、高性能的电极材料的制备和生产上。而提到高性能材料的开发，就不得不提令研发人员“如虎添翼”的检测分析设备了。

激光衍射粒度分析仪

电极材料的特性对锂离⼦电池的电化学性能有着决定性的影响，通常需要解决以下这些问题：

1. 颗粒粒度：电极材料的颗粒粒度对电池的性能起着至关重要的作用。通常必须定期测量和优化颗粒粒度的变化，以保持一致的电池性能——理想状态下在整个生产过程中都保持一致的电池性能；

2. 颗粒形状：电池电极材料中的颗粒形貌是激发材料的潜能以产生优越电池性能的关键。具体而言，颗粒形状会影响浆料的流变性，以及电极涂层的堆积密度、孔隙度和均匀度。因此，要实现高水平的电池性能，制造商必须能够分析和优化颗粒形态。

颗粒形状对粘度的影响

3. 晶相：晶相是指材料在原子级别上的结构，其构成会影响离子或电子运输的快慢和难易，对电极材料的性能发挥以及于电池制造工艺的适配性均是关键。对于晶相分析，X 射线衍射 (XRD) 是首选技术。例如用在石墨负极材料中，可检测任何残留反应物的晶相构成和存在性（用于优化钙化过程）、晶粒尺寸（与原始颗粒粒度相关）、合成阳极石墨中的石墨化程度等。

4. 化学成分和杂质：定期检测阴极和阳极材料中的杂质和元素成分变化对于确保电池质量至关重要。X射线荧光(XRF)是电感耦合等离子体(ICP)质谱的替代方法，可以分析这些化学成分变化和杂质（浓度从几个ppm到100%）；

5. Zeta电位：电池浆料具有许多成分（电极材料、碳或石墨烯、聚合物粘合剂和溶剂），它们相互连接的结构对于电极涂层的质量起着至关重要的作用。虽然颗粒粒度和形状都会影响涂层的堆积密度和孔隙度，但另一个需要考虑的重要因素是zeta电位，浆料中电极颗粒的 zeta 电位决定了这些颗粒是否易于聚集。分析电极材料的zeta电位，可以辅助调整浆料性质以实现最佳的相互作用，使一些材料能最大限度地提升电池的性能。

总而言之，锂电池生产是一个复杂的多步骤过程，电极材料的性能不仅会影响与稳定性和易用性相关的浆料流变性，还将决定电极涂层的质量参数，如厚度均匀性、堆积密度和孔隙度，而这些性能也进一步会影响关键的电池性能参数，例如离⼦传输速率和电池充电时间。

在即将到来的于12月25-27日在珠海举办的“2022年全国新能源粉体材料暨增效辅材创新发展论坛”上，将由来自马尔文帕纳科亚太卓越应用中心的粒度分析高级应用专家黎小宇分享报告“锂电池粒度、粒型以及Zeta电位表征技术”。

马尔文帕纳科作为全球材料表征分析仪器的主要供应商，提供多种先进物理、化学、结构分析技术。其产品在锂电行业，广泛用于表征电极材料的性能，为优化浆料奠定可靠、一致的数据基础，有助于实现理想的电化学性能和⾼电极制造效率的双重⽬标，本次报告将介绍几种颗粒粒度、粒形分析技术的原理及其在锂电行业中的应用，并解释了各种参数的测量与优化锂离子电池电极材料特性的关系。所涉技术涵盖：

（1）⽤于测量颗粒粒度的激光衍射；

（2）⽤于定量分析颗粒形状的⾃动化成像；

（3）⽤于定量分析稳定性和表⾯相互作⽤的电泳法。

会议越来越临近了，我们珠海见！

报告人简介

黎小宇，马尔文帕纳科粒度及粒形分析高级应用专家，MP亚太卓越应用中心实验室主管。2008年毕业于华东师范大学分析化学专业，同年进入马尔文应用实验室工作。拥有十五年粒度、粒型分析应用经验，为国内各大电池生产厂家提供售前测样服务和售后应用培训和技术支持。

珠海新能源粉体材料论坛会务组

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