電化學(xué)反應(yīng)可視化共聚焦系統(tǒng)（Electro-Chemical Reaction Visualizing Confocal System）

電化學(xué)反應(yīng)可視化共聚焦系統(tǒng) ECCS B320是一臺(tái)可對(duì)鋰電池充放電過(guò)程中的電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行Operando觀測(cè)的系統(tǒng)。由Lasertec公司基于實(shí)時(shí)共聚焦光學(xué)技術(shù)以及專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的測(cè)試夾具組成，可對(duì)嵌鋰、膨脹、收縮、枝晶產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行可視化、量化分析。

基本信息

產(chǎn)品概述

• 實(shí)時(shí)充放電過(guò)程中電池橫截面Operando觀測(cè)以及量化分析

• 電極厚度方向反應(yīng)的分布

• 實(shí)時(shí)觀察測(cè)量電極的膨脹和收縮量

• 實(shí)時(shí)鋰枝晶產(chǎn)生和生長(zhǎng)過(guò)程觀測(cè)

應(yīng)用

技術(shù)介紹

共聚焦光學(xué)系統(tǒng)

共聚焦光學(xué)系統(tǒng)用于收集來(lái)自焦平面(電極上活性材料表面)的反射光，而不受玻璃表面或電解質(zhì)的影響，提供具有良好分色的高分辨率的彩色圖像。

觀察單元

基礎(chǔ)款?yuàn)A具：適用于扣式電極觀察的基礎(chǔ)款

復(fù)雜款?yuàn)A具：疊加式觀察復(fù)雜款

溫度控制系統(tǒng)

帶有觀察孔的恒溫槽進(jìn)行溫控

溫度控制范圍：-30℃~80℃

應(yīng)用

電化學(xué)反應(yīng)分布分析

1）陽(yáng)極

石墨陽(yáng)極在充電過(guò)程中經(jīng)歷了幾個(gè)不同的階段，當(dāng)鋰離子在所有層之間嵌入時(shí)，石墨陽(yáng)極達(dá)到SOC100%。

在這個(gè)過(guò)程中，活性物質(zhì)的顏色從灰色變成藍(lán)色、紅色，然后變成金色。從這些顏色，可以定量地分析電化學(xué)反應(yīng)的分布。

2）陰極

在石墨陽(yáng)極中看到的顏色變化通常不會(huì)發(fā)生在陰極中，但您可以通過(guò)測(cè)量充電/放電期間亮度的微小變化來(lái)定量分析陰極中的反應(yīng)分布。

3）同時(shí)分析陰極和陽(yáng)極的反應(yīng)分布

摘自2017年日本電池研討會(huì)上的演講(2A14)

同時(shí)分析陰極和陽(yáng)極的反應(yīng)分布是可能的——前者基于亮度的變化，后者基于色調(diào)的變化。

5）枝晶形成的觀察

• 枝晶形成機(jī)制的評(píng)估

• ECCS可以觀察到在電池充放電曲線(xiàn)中不可見(jiàn)的小枝晶形成。

6）電極電壓的測(cè)量

ECCS B320具有顯微鏡功能，可用于測(cè)量電極的表面粗糙度和電壓。

7）其他案例

用途：                                     解析項(xiàng)目：

-全電池                                          -正負(fù)極反應(yīng)分布解析         -金屬異物相關(guān)解析

-半電池                                          -正負(fù)極膨脹解析                -Gas產(chǎn)生解析

-Stack型                                        -鋰枝晶解析                       -新材料評(píng)估

-卷繞型                                          -循環(huán)老化解析                   -其他

-軟包                                             -Rate特性解析

-全固態(tài)電池                                   -溫度特性解析