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26Jul.2022
粒徑界達電位
鋰電池材料|由微米粒徑步入奈米粒徑時代
| 目錄 1.解構電池材料｜正極與負極材料 2.電池材料與粒徑的關係 a.電池材料粒徑分佈逐漸由微米步入奈米的時代 b.電池材料的奈米粒徑 c.電池材料的界達電位 3.大塚助攻電池材料研發 |
解構電池材料｜正極與負極材料
環境能源一直是人類21世紀十分重要的課題，如何利用永續能源也是各個企業的社會責任。尤其追求環境保護的社會課題中有許多技術性的革新，例如電動車的普及化就是降低污染的一大指標。
其中儲存能量的『電池』也是十分關鍵的部分，好的電池材料能維持使用壽命，放電的功率等等。
其中電池大略可分正極材料、負極材料、以及中間電解質的部分。
電池的正極材料以金屬為主，比較常見的有鈷、鎳等等。
電池的負極材料就是炭素材的舞台，各種五花八門的炭材在這邊大展身手。
電池材料與粒徑的關係
電池材料分散的好壞，影響到電池本身的性能。而判斷分散性好壞的一種主流方法就是平均粒徑與粒徑分佈。我們可以想像電池的原料越細緻，其製成成品後的結構越加完整也就代表著這顆電池的品質。
電池材料粒徑分佈逐漸由微米步入奈米的時代
近年來我們逐漸感受到電池的原料由微米進入奈米的尺度。雖然說不同的材料本身在微米或奈米尺度下就有不同的運用，但是越來越多廠商往奈米發展。
早期量測電池材料比較多使用Laser Diffraction雷射繞射的機型，但進到奈米級的材料以後雷射繞射的量測就顯得有些吃力。
📖粒徑分析基本觀念，現行6種粒徑量測原理及方法完整說明→
這時候就輪到奈米粒徑分析的動態光散射DLS機台了。
電池材料的奈米粒徑
電池材料一般，不論是正負極材料，比較多都是屬於濃度較高，且不透光的狀態。大塚的DLS機台量測粒徑時，除了背向散射以外，在量測前會事先進行偵測位置調整，能量到市面上DLS機台最高的濃度。
當然稀釋後的樣品粒徑我們也可以量測，一次滿足各種濃度下的電池材料粒徑分析需求。
📖我想要不稀釋量測粒徑!!不透光樣品之原液粒徑表現→
電池材料的界達電位
除了粒徑以外，當然電位也會影響電池材料的分散安定性，也可能會影響到電池的電性。下面簡單舉一個奈米碳管(CNT)材料，在添加分散劑前後的粒徑與界達電位變化。
| SDS | 平均粒徑(nm) | 界達電位(mV) |
|---|---|---|
| 無 | 959.6 | -43.8 |
| 有 | 245.3 | -69.9 |
由上表可知，添加了添加劑後能大幅改善電池材料的分散性與分散安定性。
大塚助攻電池材料研發
當然每一種材料都有適合的添加劑種類以及最佳的添加濃度，這麼好玩的研究當然是留給在座各位廠商/同學去做，我們能提供你們『眼睛』幫助你們觀察這次的比例是否有用，又如何能達到電池材料的最佳比例。想要了解更多或是測試我們的界達電位粒徑分析儀是否能符合貴司樣品，歡迎聯繫我們 📖 閱讀更多相關文章：
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