03理查德·道金斯作者:Alexandra Stavropoulou
如何提高电池的质量
我们生活在便携的时代;电线越来越少地用于为设备和消费电子产品(笔记本电脑、手机、牙刷、手电筒等)供电。我们还生活在“电动交通”或电气化的时代。电动汽车(ev)是零排放、绿色未来备受期待的出行选择。电动汽车电池的发展在很大程度上推动了电池创新，电动汽车电池必须持久、安全、快速充电，当然，还必须在充电之间提供合理距离的车辆自主。电动汽车不仅是汽车，还包括自行车、踏板车、公共汽车、卡车(轻型和中型)和船只。电动飞机的项目正在进行中。
除了移动性，电池也是能量储存的关键。它们为获取可再生能源(太阳能、风能、水力、生物质能、潮汐能和地热能)开辟了道路。2015年至2018年期间，美国公用事业规模电池存储的成本下降了70%(从2152美元/千瓦时降至625美元/千瓦时)(美国能源信息管理局)。预计到2030年，这一比例将进一步下降(再下降45%)(美国国家可再生能源实验室)。
然而，为了实现这一零排放的未来，电池设计方面的挑战必须克服。在极端环境温度下，开发合适电池的挑战是不同的。正在进行的新材料实验，旨在提高效率和解决已知问题，增加了新的复杂性，因为电池材料需要具有可预测的行为，以实现最大的安全性。
废弃的电动汽车电池在最终回收之前，可以在能源存储应用中获得第二次生命。万博电脑网页版登录这种方法是竞争性可持续性和循环经济的重要组成部分。此外，它确保了材料保持流通，而不是不断地被开采和丢弃。
那么，电池如何才能变得更强大、更可靠呢?
从原材料开采到最终产品，一切都从有效的材料表征开始。作为电池组件的材料必须不含杂质或任何其他意外引入的污染物，否则会破坏材料的性能或危及安全。
能量色散光谱(EDS)是一种快速、非破坏性和非侵入性的技术，具有高样品通量，是进行高效材料筛选的理想选择。电极前驱体材料呈粉末状。对于阴极，这种粉末通常是镍，钴和锰(NCM)的混合物，但通常包括铝。由于成本波动和有争议的采矿做法，有取代钴的趋势。新的成分不断被测试以找到最佳配方。这些粉末的质量保证和控制对于确保材料性能和寿命至关重要。AZtecBattery®提供自动化SEM-EDS系统，用于控制粉末成分和检测污染。使用AZtecBattery有很多好处:
1.自动化-无仪器停机时间
2.可靠的表征(形貌，粒径，颗粒计数，成分)
3.Ultim Max对> 30000粒/小时的形态和成分进行表征
4.形态测量>1,000,000粒/小时
5.粒子重建大粒子扩展到多个视野
6.高样品吞吐量
7.可定制的预设分类方案
8.用户配置文件:跨站点共享分析配置文件以增强一致性
9.用户友好的导航界面和步骤说明，以帮助新用户
10.自定义结果报告
电池材料通常是波束敏感的。在这种情况下，建议采用较低的光束加速电压，以避免损坏样品。如果样品遭受波束损伤，那么分析是准确的，但它将反映样品(次要)上的波束损伤，而不是主要的地图组成。下图给出了这样一个例子。在分析锂的过程中，样品表面形成二次相，束损伤明显。
左:分析前的区域图像。右图:分析后同一区域再次成像。
Ultim Extreme是一款无窗探测器，设计用于低加速电压下工作，并产生高分辨率图像。它是一种灵敏而强大的探测器，是第一个能够持续检测像锂一样轻的元素的EDS探测器。因此，它的应用范围从生命科学延伸到材料科学，包括电池的研究和开发。
人们越来越认识到需要将来自不同仪器和技术的数据联系起来。这在电池行业尤其适用，因为某些材料的性质不能直接测量，但可以推断。我们最近的网络研讨会更深入地探讨了这一主题，并涵盖了一系列免费技术，可以对电池材料进行彻底的询问，以确保生产出最高质量的电池产品。现在的观点．
