比表面积测试仪HM model-1210在电池材料上的使用分析

比表面积测试仪HM model-1210在电池材料上的使用分析

BET测试理论是根据Brunauer、Emmett和Teller这三位科学家提出的多分子层吸附模型，并推导出单层吸附量Vm与多层吸附量V间的关系BET方程。可用于测试颗粒的比表面积、孔容、孔径分布以及氮气吸附脱附曲线。BET测试法被广泛应用于颗粒表面吸附性能研究及相关检测仪器的数据处理中，是现在行业中应用广泛，测试结果可靠性强的方法，几乎所有国内外的相关标准都是依据BET方程建立起来的。比表面积的测量，不仅对于研究颗粒的性质有重要作用，而且在科研还是工业生产中都具有十分重要的意义。

对于粉体材料而言，比表面与颗粒度相关，颗粒越细，比表面越大；与颗粒表面的粗糙度相关，表面越粗糙，比表面越大；与颗粒表面的孔关系极大，多孔粉体的比表面积急剧增大，微孔发达的粉体材料的比表面可以高达每克几千平方米。

由于粉体颗粒十分细小，比表面无法直接测定，通常采用氮吸附法，即利用粉体材料表面的吸附特性，用氮分子作为“量具"，测试出粉体表面的氮气吸附量，并按照一定的物理模型计算出比表面积。

与其他碳材料相比，石墨类材料在反应过程中具有较低的嵌锂电位，同时生成的插锂层间化合物代替金属锂负极，从而避免了金属锂枝晶的沉积，因此安全性得以显著提高，且石墨材料来源广泛、价格便宜，是较早应用的负极材料，也是目前主流的锂离子电池负极材料。

石墨的粒径越小，会使得比表面积越大，锂离子迁移的通道更多、路径更短，倍率性能就比较好，但由于与电解液接触面积大，形成SEI膜的面积也大，造成容量损失过多，降低使用寿命，而且添加的粘结剂会比较多，造成内阻增加。包覆是一种有效的改性方法，可以使负极的循环性能得到很大的改善，经过包覆处理后，经过包覆处理后，无定形碳填补石墨的裂缝和孔洞，可以降低其外比表面，避免生成过多的SEI膜还消耗较多的Li，其次是减少石墨表面的活性点，阻止溶剂分子嵌入而造成的不可逆损失。比表面仪对包覆工艺效果的评估有着重要意义。

天然石墨负极材料|JFE化工株式会社

SEI膜：在液态锂离子电池的充放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是Li+的优良导体，Li+可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出，因此被称为“固体电解质界面膜"简称SEI膜。一方面，SEI膜的形成消耗了部分锂离子，使得充放电不可逆容量增加，降低了电极材料的充放电效率；另一方面，SEI膜具有有机溶剂不溶性，在有机电解质溶液中能稳定存在，并且溶剂分子不能通过该层钝化膜，从而能有效防止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏，因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。SEI膜起着防止电解质分解的作用，但会导致电池容量的损失。

磷酸铁锂作为动力电池的正极材料，其比表面积与电池的性能密切相关。通常情况下，磷酸铁锂的比表面积与碳含量呈线性关系。生产中有比表面积测试仪进行测试。比表面积太小，说明材料的碳包覆量不够，直接体现是电池内阻偏高、循环性能不好。比表面积过大，说明材料的碳包覆量过高，直接的体现是材料的电化学性能好，但易团聚、极片加工困难，且涂布不均匀等。

全自动比表面积测定装置Macsorbe

Macsorb@特征

全自动测定

一由脱气至计算实际表面积的所有过程都可以全自动操作一能够去除操作员的量测误差，取得高精度的数据

透过BET流动法实现快速测量2.

每个样品的测量时间约10至15分钟

比表面积测定装置结合自动进样器，可以在无人看守状况下最大自动测量数量可达30个样品一可以将样本设置完成后下班回家，于第二天早上上班取得数据

多种选配提供选择可以依据现场的使用状况，追加安装预热器提供操作容易的软件系统(部分软件也可以客制化)