由于科学界认为锂离子电池已经到达极限,固态电池近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池,是当前二次电池领域最为活跃的研究方向之一。理论上,全固态锂离子电池的能量密度可达900 Wh/kg。安全性方面来说,由于固态电池中的固态电解质弹性模量较高,可以有效抑制锂枝晶的生长,提高电池安全性能。
相较于液态锂离子电池,固态电池引入了全新的电解质界面结构单元,从而催生了新型材料的需求。从负极材料的发展进程来看,中短期内石墨材料将逐渐被硅基材料所取代,长远来看锂金属将成为主导。
目前石墨负极材料的可逆比容量已接近理论比容量上限372mAh/g。为提升锂电池的能量密度,需开发更高比容量的负极材料。硅负极材料其理论比容量高达 4200 mAh/g,是石墨负极10倍左右。采用硅基负极材料的锂电池质量能量密度可以提升 8%以上。
金属锂同样具有极高的理论比容量3860 mAh/g,相当于石墨负极的十倍,同时具有极低的电化学反应电位,是一种极具前景的新一代储能电池负极材料。
硅碳负极材料中杂质元素含量直接影响电池的性能和安全性。因此,对负极材料中的杂质进行准确、快速的分析是锂电池生产质量保证的关键步骤之一。
PlasmaQuant 9100非常适合杂质元素测试,尤其面对复杂基体中的复杂光谱干扰的样品,都可以轻松获得很低的检出限水平,满足杂质元素的准确测出。
以下是PlasmaQuant 9100测试负极材料的痕量元素的案例:
德国耶拿解决方案