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rx solutions丨納米級工業ct在電池產業全新應用（下）

發布者：無錫瑞埃德檢測科技有限公司點擊：3068 發布時間：2024-12-09

以下結果摘自第一個循環期間在電池上進行的原位實驗。在循環期間進行了一系列18次工業ct掃描。以下部分對應于第一次充放電循環的5個階段。

1電極膨脹

在初始狀態下進行的第一次切割顯示出很少的孔隙和電解質的存在。隨著充電的進行，排氣產生的孔隙數量增加，從而增加了電極的體積：因此，我們可以在垂直截面（線的上方）看到紅色虛線升高，這是分離電極的分界線。

所有測量獲得的曲線表明，厚度的增加是相對線性的，在充電結束時達到60%（紅色曲線）。另一方面，放電過程中的收縮不是完全的：20%的不可逆膨脹仍然存在。在整個實驗過程中，由于三維體積可觀測，我們可以量化樣品在三個方向上的膨脹。

2鋰化

前三次采集（第1列至第3列）也顯示硅顆粒的灰度值降低。這與它們的化學演化直接相關：鋰化現象將硅轉化為鋰化硅，對x射線的吸收率降低了3倍。這樣的話，在電池充電過程中，我們可以通過觀測灰度值的變化直接觀察到鋰離子與硅的結合情況。

圖片為里昂mateis實驗室的easytom 160工業ct原位試驗中獲得的斷層切片。第一行：單元格的垂直剖面。虛線位于電極和分離器之間的界面。第二行：電極的水平界面。從左到右：電池的第一個循環放電，約為充電的0%、5%和100%，放電的50%和100%。

在循環結束時獲得的切片上，觀察到與初始狀態相比，硅顆粒的灰度值明顯變低，這證實了化學現象的完全不可逆性。

3裂縫

人們也想同時觀測硅和其余基體之間的分層情況，但目前原位圖像的質量不足以量化這些信息。為了評估這一方面，在工業ct上重新進行非原位數據采集會是一個很有意思的課題。事實上，電池中存在的溶液減少了相位對比現象，盡管目前實驗室設備性能可能不足，但仍可能觀測到這些細節。

實驗室微米級斷層掃描儀器已經被驗證可用于微觀結構分析,比如分析硅電極鋰離子電池中的材料變化，或是用于惰性樣品的非原位分析和原位實驗。因此，可以更進一步，使用easytom160量化電極中硅的三維分布，并在一個循環中觀察一系列劣化現象。

easytom 160納米級工業ct設備，使實驗室和研究中心在受到原有設備性能的限制時，能夠大幅提高工作效率。

本公司主營項目：測量儀器,軸類測量儀,光學軸類測量儀,vicivision,工業ct,無損檢測,3d掃描,光學三坐標,x射線三維成像。

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