- 粒度分布（D50、D90）
- 检测方法：激光粒度分析仪（湿法/干法）
- 标准依据：GB/T 19077-2016
- 重要性：影响电极涂布均匀性，D50过大会导致极片粗糙，D90超标引发短路风险
- 比表面积（BET）
- 氮气吸附法测定（ASTM D3663）
- 正常范围：0.3-0.8 m²/g
- 关联性：比表面积过高导致电解液分解加剧，过低影响锂离子扩散速率
- 振实密度
- 振实密度仪测定（GB/T 5162-2021）
- 控制范围：≥2.2 g/cm³（NCM材料）
- 工程意义：高振实密度可提升极片压实密度，增加体积能量密度
- 形貌分析
- SEM观测颗粒形貌及团聚情况
- TEM分析单晶/多晶结构
- 缺陷识别：表面裂纹、孔洞等微观缺陷检测
- 主元素含量（Ni/Co/Mn摩尔比）
- ICP-OES精准测定（误差≤0.5%）
- 控制要点：Ni含量波动直接影响克容量（±1%导致容量变化5-8mAh/g）
- 杂质元素分析
- ICP-MS检测Na、Ca、Fe等金属杂质（要求＜50ppm）
- 硫、氯离子检测（IC法，控制＜100ppm）
- 磁性异物：铁含量≤10ppm（磁选法+原子吸收光谱）
- 锂含量测定
- 火焰原子吸收光谱法（GB/T 20252-2014）
- 控制范围：化学计量比Li/(Ni+Co+Mn)=1.00±0.03
- 偏差影响：锂过量导致残碱升高，不足引发容量衰减
- 水分含量
- 卡尔费休法测定（GB/T 6283-2008）
- 严苛标准：NCM成品≤500ppm，前驱体≤2000ppm
- 水分超标危害：电解液分解产气，SEI膜异常生长
- 首次充放电效率
- 半电池测试（金属锂为对电极）
- 典型值：≥88%（0.1C倍率下）
- 劣化成因：阳离子混排、表面残碱导致副反应
- 克容量测试
- 电压窗口3.0-4.3V vs Li+/Li
- 标准要求：≥180mAh/g（NCM622）
- 衰减机制：循环过程中相变、颗粒破裂导致活性物质损失
- 倍率性能
- 测试范围：0.2C-5C放电容量保持率
- 合格标准：3C容量≥0.2C的80%
- 影响因素：颗粒尺寸分布、导电剂分散性
- 循环寿命
- 全电池测试（石墨负极）
- 行业标准：1C循环1000次容量保持率＞80%
- 失效模式：晶格结构坍塌、电解液消耗、界面阻抗增大
- 热稳定性分析
- DSC/TGA联用检测（升温速率5℃/min）
- 关键参数：放热起始温度＞200℃
- 热失控机理：晶格释氧引发电解液燃烧
- 残碱含量
- 酸碱滴定法测定表面LiOH/Li2CO3
- 控制指标：≤5000ppm（经水洗处理）
- 残留危害：产气胀气、加速电解液分解
- 压实密度测试
- 压力范围：2-4吨/cm²
- 目标值：3.4-3.6g/cm³（NCM系）
- 工程平衡：高密度提升容量但降低离子传输速率
- 循环膨胀率
- 原位厚度监测（100次循环膨胀＜10%）
- 膨胀根源：锂嵌入/脱出导致晶格体积变化
- 共沉淀过程控制
- pH值在线监测（±0.05精度）
- 氨浓度控制（0.5-1.5mol/L）
- 陈化时间优化（4-8小时）
- 结晶度分析
- XRD测定晶体结构
- 特征峰：α-Ni(OH)₂与β-Ni(OH)₂相含量比
- 振实密度优化
- 前驱体控制值：1.6-1.8g/cm³
- 工艺关联：反应釜搅拌速率影响颗粒致密性
- 金属杂质溯源
- 原料硫酸盐纯度检测（≥99.9%）
- 生产设备金属析出监控（不锈钢材质316L）
材料实验室
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