电化学反应可视化共聚焦系统（Electro-Chemical Reaction Visualizing Confocal System）

电化学反应可视化共聚焦系统 ECCS B320是一台可对锂电池充放电过程中的电化学反应进行Operando观测的系统。由Lasertec公司基于实时共聚焦光学技术以及专门设计的测试夹具组成，可对嵌锂、膨胀、收缩、枝晶产生的机理进行可视化、量化分析。

基本信息

产品概述

• 实时充放电过程中电池横截面Operando观测以及量化分析

• 电极厚度方向反应的分布

• 实时观察测量电极的膨胀和收缩量

• 实时锂枝晶产生和生长过程观测

应用

技术介绍

共聚焦光学系统

共聚焦光学系统用于收集来自焦平面(电极上活性材料表面)的反射光，而不受玻璃表面或电解质的影响，提供具有良好分色的高分辨率的彩色图像。

观察单元

基础款夹具：适用于扣式电极观察的基础款

复杂款夹具：叠加式观察复杂款

温度控制系统

带有观察孔的恒温槽进行温控

温度控制范围：-30℃~80℃

应用

电化学反应分布分析

1）阳极

石墨阳极在充电过程中经历了几个不同的阶段，当锂离子在所有层之间嵌入时，石墨阳极达到SOC100%。

在这个过程中，活性物质的颜色从灰色变成蓝色、红色，然后变成金色。从这些颜色，可以定量地分析电化学反应的分布。

2）阴极

在石墨阳极中看到的颜色变化通常不会发生在阴极中，但您可以通过测量充电/放电期间亮度的微小变化来定量分析阴极中的反应分布。

3）同时分析阴极和阳极的反应分布

摘自2017年日本电池研讨会上的演讲(2A14)

同时分析阴极和阳极的反应分布是可能的——前者基于亮度的变化，后者基于色调的变化。

5）枝晶形成的观察

• 枝晶形成机制的评估

• ECCS可以观察到在电池充放电曲线中不可见的小枝晶形成。

6）电极电压的测量

ECCS B320具有显微镜功能，可用于测量电极的表面粗糙度和电压。

7）其他案例

用途：                                     解析项目：

-全电池                                          -正负极反应分布解析         -金属异物相关解析

-半电池                                          -正负极膨胀解析                -Gas产生解析

-Stack型                                        -锂枝晶解析                       -新材料评估

-卷绕型                                          -循环老化解析                   -其他

-软包                                             -Rate特性解析

-全固态电池                                   -温度特性解析