隨著鋰離子電池產業鏈的迅猛發展，越來越多的頭部鋰電企業將技術研發的重心轉移到創新型、高性能的電極材料的制備和生產上。而提到高性能材料的開發，就不得不提令研發人員“如虎添翼”的檢測分析設備了。

激光衍射粒度分析儀

電極材料的特性對鋰離?電池的電化學性能有著決定性的影響，通常需要解決以下這些問題：

1. 顆粒粒度：電極材料的顆粒粒度對電池的性能起著至關重要的作用。通常必須定期測量和優化顆粒粒度的變化，以保持一致的電池性能——理想狀態下在整個生產過程中都保持一致的電池性能；

2. 顆粒形狀：電池電極材料中的顆粒形貌是激發材料的潛能以產生優越電池性能的關鍵。具體而言，顆粒形狀會影響漿料的流變性，以及電極涂層的堆積密度、孔隙度和均勻度。因此，要實現高水平的電池性能，制造商必須能夠分析和優化顆粒形態。

顆粒形狀對粘度的影響

3. 晶相：晶相是指材料在原子級別上的結構，其構成會影響離子或電子運輸的快慢和難易，對電極材料的性能發揮以及于電池制造工藝的適配性均是關鍵。對于晶相分析，X 射線衍射 (XRD) 是首選技術。例如用在石墨負極材料中，可檢測任何殘留反應物的晶相構成和存在性（用于優化鈣化過程）、晶粒尺寸（與原始顆粒粒度相關）、合成陽極石墨中的石墨化程度等。

4. 化學成分和雜質：定期檢測陰極和陽極材料中的雜質和元素成分變化對于確保電池質量至關重要。X射線熒光(XRF)是電感耦合等離子體(ICP)質譜的替代方法，可以分析這些化學成分變化和雜質（濃度從幾個ppm到100%）；

5. Zeta電位：電池漿料具有許多成分（電極材料、碳或石墨烯、聚合物粘合劑和溶劑），它們相互連接的結構對于電極涂層的質量起著至關重要的作用。雖然顆粒粒度和形狀都會影響涂層的堆積密度和孔隙度，但另一個需要考慮的重要因素是zeta電位，漿料中電極顆粒的 zeta 電位決定了這些顆粒是否易于聚集。分析電極材料的zeta電位，可以輔助調整漿料性質以實現最佳的相互作用，使一些材料能最大限度地提升電池的性能。

總而言之，鋰電池生產是一個復雜的多步驟過程，電極材料的性能不僅會影響與穩定性和易用性相關的漿料流變性，還將決定電極涂層的質量參數，如厚度均勻性、堆積密度和孔隙度，而這些性能也進一步會影響關鍵的電池性能參數，例如離?傳輸速率和電池充電時間。

在即將到來的于12月25-27日在珠海舉辦的“2022年全國新能源粉體材料暨增效輔材創新發展論壇”上，將由來自馬爾文帕納科亞太卓越應用中心的粒度分析高級應用專家黎小宇分享報告“鋰電池粒度、粒型以及Zeta電位表征技術”。

馬爾文帕納科作為全球材料表征分析儀器的主要供應商，提供多種先進物理、化學、結構分析技術。其產品在鋰電行業，廣泛用于表征電極材料的性能，為優化漿料奠定可靠、一致的數據基礎，有助于實現理想的電化學性能和?電極制造效率的雙重?標，本次報告將介紹幾種顆粒粒度、粒形分析技術的原理及其在鋰電行業中的應用，并解釋了各種參數的測量與優化鋰離子電池電極材料特性的關系。所涉技術涵蓋：

（1）?于測量顆粒粒度的激光衍射；

（2）?于定量分析顆粒形狀的?動化成像；

（3）?于定量分析穩定性和表?相互作?的電泳法。

會議越來越臨近了，我們珠海見！

報告人簡介

黎小宇，馬爾文帕納科粒度及粒形分析高級應用專家，MP亞太卓越應用中心實驗室主管。2008年畢業于華東師范大學分析化學專業，同年進入馬爾文應用實驗室工作。擁有十五年粒度、粒型分析應用經驗，為國內各大電池生產廠家提供售前測樣服務和售后應用培訓和技術支持。

珠海新能源粉體材料論壇會務組

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