电池材料碳黑分析
检测项目
物理性能检测:
- 粒径分布:D50(μm)、跨度(参照ISO13320)
- 比表面积:BET值(m²/g)、孔容积(参照ASTMD6556)
- 密度测定:振实密度≥1.8g/cm³、真密度(参照GB/T5162)
- 元素分析:碳含量(wt%≥99.5)、氧含量(wt%≤0.1)
- 表面官能团:羧基含量(mmol/g)、羟基量化(参照ISO10694)
- 灰分测定:残留灰分≤0.02%(参照GB/T3521)
- 电导率:体积电导率≥100S/cm、表面电导率(参照IEC60093)
- 阻抗谱:电荷转移电阻(Ω)、界面阻抗(参照ASTMG59)
- 循环稳定性:容量保持率≥95%(100次循环)
- SEM成像:颗粒形貌、团聚指数(参照ISO13322)
- TEM分析:晶体结构、层间距(nm)
- XRD检测:结晶度(%)、晶粒尺寸(参照JCPDS)
- 重金属残留:铅含量≤5ppm、镉含量≤2ppm(参照GB5009)
- 硫化物检测:硫含量≤0.01%(参照ISO15156)
- 水分测定:水分≤0.05%(参照ASTMD6304)
- 热重分析:分解温度≥400℃、失重率(参照ISO11358)
- 差示扫描量热:熔点范围、焓变(J/g)
- 热导率:导热系数≥50W/mK(参照ASTME1461)
- 压缩强度:抗压强度≥10MPa(参照ISO604)
- 弹性模量:杨氏模量(GPa)
- 磨损测试:磨耗率≤0.1%(参照GB/T1689)
- 润湿角:接触角(°)、表面能(mJ/m²)
- zeta电位:表面电荷(mV)、pH依赖性(参照ISO13099)
- 吸附性能:N2吸附等温线、孔径分布(参照DIN66134)
- 电阻率:体积电阻率≤0.1Ω·cm(参照IEC62631)
- 霍尔效应:载流子浓度、迁移率(参照ASTMF76)
- 介电常数:介电损耗(参照GB/T1409)
- 热失控测试:起始温度≥150℃、放热量(kJ/g)
- 气体释放:CO释放量≤10ppm、H2检测(参照JianCe1642)
- 短路模拟:短路电流耐受≥100A(参照IEC62133)
检测范围
1.锂离子电池正极导电碳黑:应用于LFP/NMC正极材料,检测重点为电导率优化及界面阻抗控制
2.锂离子电池负极碳黑:用于石墨/硅碳负极,侧重粒径分布对循环稳定性的影响及杂质残留监控
3.超级电容器电极碳黑:高比表面积材料,检测重点包括孔结构表征及快速充放电性能评估
4.铅酸电池板栅碳黑:增强导电网络,检测重点为机械强度及耐腐蚀性验证
5.钠离子电池碳黑材料:新兴电池体系,检测重点涵盖钠离子扩散速率及热稳定性分析
6.固态电池复合碳黑:固态电解质混合材料,检测重点为界面相容性及导电均一性测试
7.燃料电池双极板碳黑:用于导电涂层,检测重点包括表面润湿性及气体渗透率控制
8.锂硫电池硫载体碳黑:多孔载体材料,检测重点为吸附容量及多硫化物抑制效果
9.锌空气电池催化碳黑:氧还原催化剂,检测重点包括催化活性及耐久性量化
10.储能系统碳黑添加剂:通用电池组件,检测重点为批次一致性及环境适应性验证
检测方法
国际标准:
- ISO13320激光衍射粒径分析(采用Mie散射理论)
- ASTMD6556氮吸附比表面积测定(BET多点法)
- ISO10694表面官能团XPS定量(结合离子溅射校准)
- IEC62631体积电阻率测试(四探针法)
- ISO11358热重分析法(升温速率10℃/min)
- GB/T19587气体吸附BET比表面测试(与ISO类似但吸附气体选择差异)
- GB/T7702碳材料杂质分析(灰分检测采用马弗炉法,相比ASTM更严苛)
- GB/T5162金属粉末振实密度测定(振动频率标准不同)
- GB/T1689橡胶磨耗测试(适用于碳黑复合材料,磨损轮参数差异)
- GB/T1409介电常数测量(工频法,相比IEC高频范围窄)
检测设备
1.激光粒度分析仪:MalvernMastersizer3000(测量范围0.01-3500μm,精度±1%)
2.比表面积分析仪:MicromeriticsASAP2460(BET法,检测限0.01m²/g)
3.扫描电子显微镜:HitachiSU8010(分辨率1.0nm,加速电压0.5-30kV)
4.四探针电阻仪:Keithley2450(电阻范围1μΩ-100MΩ,电流源0.1pA-1A)
5.电化学工作站:Solartron1470E(频率范围10μHz-1MHz,电位分辨率1μV)
6.热重分析仪:TAInstrumentsQ500(温度范围室温-1000℃,灵敏度0.1μg)
7.X射线衍射仪:BrukerD8Advance(2θ角度5-80°,步长0.02°)
8.傅里叶红外光谱仪:ThermoNicoletiS50(波数范围4000-400cm⁻¹,分辨率0.4cm⁻¹)
9.元素分析仪:ElementarvarioELcube(检测限0.001%,碳氢氮模式)
10.动态光散射仪:BeckmanCoulterDelsaMaxPro(zeta电位范围±200mV,温度控制±0.1℃)
11.介电常数测试仪:AgilentE4990A(频率范围20Hz-30MHz,LCR精度0.05%)
12.高分辨透射电镜:JEOLJEM-ARM300F(点分辨率0.08nm,EDS附件)
13.压缩强度试验机:Instron3369(载荷范围0.02-50kN,位移精度0.5%)
14.霍尔效应测量系统:Lakeshore8400(磁场强度1.5T,载流子密度分辨率10¹⁰cm⁻³)
15.热失控测试箱:EspecT-12(温度范围-70-180℃,数据采集速率10Hz)
北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】
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:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。
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。