蔡司X射線納米CT技術(shù)用于表征磷酸鐵鋰/碳正極材料孔隙
焦等人借助納米CT技術(shù)，探究了磷酸鐵鋰/碳正極材料孔隙三維形貌，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料內(nèi)部的直觀性觀察。研究過(guò)程主要包括精細(xì)樣品制備、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理等。通過(guò)軟件ImageJ，Avizo處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)孔隙含量的定量計(jì)算。借助三維渲染分布圖，得知內(nèi)部存在少量獨(dú)立孔隙，此類(lèi)孔隙對(duì)電池容量無(wú)貢獻(xiàn)。
蔡司納米CT xradia射線顯微鏡
圖1、納米CT內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖2。 截取的立方體閾值分割后孔隙分布圖。
不同壓實(shí)密度的磷酸鐵鋰電極片，其電化學(xué)性能也不相同。鑒于此，研究人員對(duì)四種不同壓實(shí)密度對(duì)磷酸鐵鋰/碳電極片進(jìn)行CT表征，研究其孔隙的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，較大壓實(shí)密度下，電極內(nèi)部孔隙分布更均勻。均勻的孔隙分布有利于電解液在材料內(nèi)部的順利傳輸，可以充分的提高活性物質(zhì)的利用率。增大壓實(shí)，孔隙率逐漸減小，較小孔徑的孔隙數(shù)量占比增多。
圖3、壓實(shí)密度分別為a) 2.1、b) 2.2、c) 2.3和d)2.4 g/cm3時(shí),磷酸鐵鋰/碳電極片孔隙的三維空間分布圖。
