锂电负极材料用石墨性能检测

本文系统阐述锂离子电池负极材料用石墨的性能检测体系。检测核心涵盖理化特性、电化学性能及结构参数,包括粒度分布、比表面积、石墨化度、首次充放电效率及循环稳定性等关键指标。检测遵循国际与国家标准化方法,确保数据准确性与可比性,为材料研发与应用提供技术依据。

原创阅读 02025-08-27工程师CMACNASISO高新技术企业

检测项目

1.粒度分布检测:D50粒径范围10-25μm,跨度系数(D90-D10)/D50≤1.2

2.比表面积测定:BET法测试范围1.0-5.0m²/g,精度±0.05m²/g

3.振实密度测试:标准值1.0-1.2g/cm³,波动范围±0.02g/cm³

4.石墨化度分析:XRD法测定层间距d002≤0.336nm,石墨化度≥96%

5.首次库伦效率测试:半电池测试≥92%,电流密度0.1C,电压范围0.005-2.0V

6.可逆容量检测:≥350mAh/g(0.1C),≥320mAh/g(1C)

7.循环寿命测试:1C循环500次容量保持率≥85%

8.倍率性能测试:2C/0.2C容量比≥85%,5C/0.2C容量比≥75%

9.杂质元素分析:Fe≤50ppm,Cu≤10ppm,S≤500ppm

10.水分含量测定:卡尔费休法检测≤500ppm,精度±10ppm

11.pH值检测:水溶液萃取pH6.0-8.0,温度25±1℃

12.微观形貌观察:SEM分析颗粒形状、裂纹及包覆层均匀性

13.电极压实密度:极片压实1.6-1.8g/cm³,孔隙率30-40%

14.热稳定性测试:DSC分析放热峰温度≥300℃,热流精度±0.1mW

15.离子扩散系数:GITT法测定10⁻¹⁰-10⁻¹²cm²/s,电位阶跃时间30min

检测范围

1.天然球形石墨:碳含量≥99.9%,球形度≥0.9,用于高能量密度电池

2.人造石墨:焦基石墨,取向度I110/I004≥1.5,适用于动力电池

3.中间相碳微球:粒径分布集中,各向异性明显,用于高倍率应用

4.复合石墨材料:硅碳复合材料,硅含量1-10%,克容量≥450mAh/g

5.表面改性石墨:包覆层厚度10-100nm,包覆率≥95%,改善首次效率

6.高结晶度石墨:石墨化温度≥2800℃,d002≤0.335nm,用于长循环寿命电池

7.微膨石墨:膨胀倍率1.2-5.0倍,用于高倍率快充型负极

8.硬碳材料:无序碳结构,比表面积≤10m²/g,用于钠离子电池

9.石墨烯复合负极:石墨烯添加量0.1-5%,导电网络密度检测

10.废旧石墨再生料:杂质元素总量≤1000ppm,容量恢复率≥90%

11.高容量石墨:可逆容量≥360mAh/g,压实密度≥1.65g/cm³

12.低温型石墨:-20℃容量保持率≥80%,Li+扩散系数≥10⁻¹¹cm²/s

13.高压实石墨:极片压实密度≥1.75g/cm³,孔隙率25-35%

14.单晶石墨:晶体尺寸≥10μm,各向异性比≤0.1,减少析锂风险

15.预锂化石墨:预锂化度5-20%,首次效率提升至≥95%

检测方法

国际标准:

ASTMD8188-22锂离子电池石墨负极材料粒度分布激光衍射法

ISO18757:2023精细陶瓷比表面积BET法测定

ASTMD4179-22颗粒振实密度标准测试方法

ISO20203:2023碳材料石墨化度X射线衍射测定法

IEC62660-1:2022动力电池性能测试方法

ASTME2906-18锂离子电池电极材料电化学性能测试指南

ISO22007-4:2023热扩散系数激光闪射法

ASTME1582-21热分析质谱联用技术

ISO17248:2023金属杂质含量ICP-MS检测法

ASTME203-22卡尔费休水分测定标准

国家标准:

GB/T24533-2019锂离子电池石墨类负极材料

GB/T19587-2017气体吸附BET法测定比表面积

GB/T5162-2021金属粉末振实密度测定

GB/T3074.1-2023石墨材料灰分含量测定

GB/T13390-2023金属粉末粒度分布测试

GB/T36384-2023锂离子电池负极材料电化学性能测试

GB/T36590-2023锂离子电池材料热稳定性测试

GB/T37067-2023锂离子电池材料微观形貌SEM检测

GB/T191-2023包装储运图示标志

GB/T6283-2023化工产品水分测定卡尔费休法

检测设备

1.激光粒度分析仪:型号Bettersize2600.检测范围0.02-2600μm,重复性误差≤1%

2.比表面积分析仪:型号3H-2000PS2.测量范围0.0005-4000m²/g,孔径分析0.35-500nm

3.X射线衍射仪:型号D8ADVANCE.d002测量精度±0.0001nm,扫描速度0.5-10°/min

4.电化学工作站:型号VMP-300.电流范围±1A,电位分辨率0.1μV

5.振实密度仪:型号FT-1000A.振动频率250±15次/分,振幅3±0.1mm

6.扫描电子显微镜:型号Sigma500.分辨率1.0nm@15kV,放大倍数12-1000,000×

7.电感耦合等离子体质谱仪:型号NexION1000.检测下限0.1ppt,线性范围9个数量级

8.热分析系统:型号STA449F5.温度范围RT-1600℃,灵敏度0.1μg

9.激光导热仪:型号LFA467.温度范围-125-1100℃,导热系数0.1-2000W/(m·K)

10.手套箱系统:型号Super(1220/750/900).水氧含量≤0.1ppm,露点≤-76℃

北检(北京)检测技术研究院【简称:北检院】

  • 报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。
  • 检测周期:7~15工作日,可加急。
  • 资质:旗下实验室拥有CMA/CNAS/ISO资质。
  • 标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。
  • 非标测试:支持定制化试验方案。
  • 售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

QUALIFICATIONS

旗下实验室 · 资质荣誉

CMA / CNAS / ISO 资质齐全,荣誉证书点击可查看大图

{{ groups[lb.g].items[lb.i].t }}({{ lb.i+1 }} / {{ groups[lb.g].items.length }})

具体资质详情请联系工程师

北京实验室 济南实验室 聊城实验室 深圳实验室

热门检测专题