仪器信息网有幸邀请国产XRD制造商丹东通达分享了锂离子电池电化学原位XRD检测技术应用，及对应应用方案。

  据Technavio最新报告数据，锂离子电池全球市场规模在2020-2024年期间有可能增长478.1亿美元，且市场的增长动力将在预测期内加速。

  无论是锂电实验室研究，还是商业化锂电失效分析，锂电材料关心的结构、动力学等性能，均与电池材料的组成与微结构紧密关联，对电池的综合性能有复杂的影响。准确和全面的理解锂电池材料的构效关系需要综合运用多种检测技术。

  锂电材料晶体结构表征手段最重要的包含 X 射线衍射技术（XRD）、扩展 X 射线吸收精细谱（EXAFS）、中子衍射（neutron diffraction）、核磁共振（NMR）、电镜（EM）、拉曼散射（Raman）等。XRD是目前应用最为广泛的研究晶体结构的技术。XRD主流商业化产品中，进口品牌包括日本理学、布鲁克、马尔文帕纳科、岛津等；国产品牌包括丹东通达、丹东浩元、丹东奥龙、北京普析通用等。近日，仪器信息网有幸邀请国产XRD制造商丹东通达分享了锂离子电池电化学原位XRD检测技术应用，及对应应用方案。

  ——“锂电检测技术系列——晶体结构分析技术”专题约稿作者：丹东通达科技有限公司

  可充电电池的发展促成了电动汽车的复兴，同时电动汽车的加快速度进行发展推动着可充电电池技术的快速进步，随着研发的深入，传统的研究方法已经不能够满足对电池反应过程，容量衰退机制，热失控原因的深入理解与探索。因此，人们开发出了一系列的原位研究技术，它们具有的动态，实时，直观等特点，因此能用来对电池材料的形貌与结构演变，氧化还原反应过程，固态电解质界面膜进行监视和探索。电池原位研究方法最重要的包含In situ XAS、in situ XRD、in situ TEM、in situ AFM、in situ Raman、in situ SEM，NPD，IR,...，这些研究方法及测试技术占据基础研究和应用技术开发的主导地位，将锂离子电池技术的研究推到前所未有的深度和广度。

  其实，原位XRD技术（In situ X Ray Diffraction，In situ XRD）早在20世纪60年代就已经运用到材料研究中，电池原位X射线衍射技术是指在电池的充放电过程中进行XRD扫描，主要可用来观察充放电过程中电极材料所发生的结构和物相转变，精确揭示电池反应机理。Thurston等最早设计的原位电池装置，利用同步辐射光源的硬X射线探测体电极材料，直接观察到晶格膨胀和收缩、相变及多相的形成。

  丹东通达科技有限公司依据In situ XRD原位测试技术理论及市场需求，结合多年研发XRD经验，采用合作伙伴武汉市蓝电电子股份有限公司配套的LAND电池检测系统，在TD3500型衍射仪上做改造调整，完成锂离子电池的原位XRD解决方案：

  此方案是一种能轻松实现实时监测电极材料相变和结构演变的有效测试手段。依托TD-3500衍射仪及电池原位检测装置及电池检测系统完成测试整一个完整的过程是对同一个材料的同一片区域位置做扫描分析，得到的谱图解析出信息（无论是晶胞参数、峰强度，还是其他参数）具有较高的可比性，能够获得一系列实时的结构变化信息，有助于深入认识材料在充放电过程中发生的反应，对怎么样改进材料具备较高的指导意义。

  丹东通达科技有限公司位于中朝边境——辽宁省丹东市。公司是国家高新技术企业、辽宁省双软企业、ISO质量体系认证企业，并获得多项发明专利及实用新型专利，是辽宁省政府、丹东市政府重点扶持的高科技企业，并于2013年5月15日成立院士专家工作站。公司是X射线分析仪器及无损害检验测试仪器的专业生产企业，是2013年国家科技部【国家重大科学仪器设备开发专项】项目承担单位。

  在国家重大专项资金的支持下，公司生产的TD系列分析仪器及TD系列无损检验测试仪器均已接近或达到世界先进水平，广泛应用于化学、化工、机械、地质、矿物、冶金、建材、陶瓷、石化、药物等材料研究领域。产品除了满足国内用户的需求外，还远销美国、韩国、阿塞拜疆等国家。

  公司加大科技投入，已完成分析仪器及无损害检验测试仪器两大系列产品的系列化工作。分析仪器包括：TD系列X射线衍射仪、台式X射线小型衍射仪、X射线荧光光谱仪、X射线衍射/荧光一体机、X射线晶体定向仪、多功能全自动蓝宝石晶体定向仪、X射线晶体分析仪、激光粒度仪等产品；无损检验测试仪器包括：便携式X射线探伤机、移动式X射线探伤机、X射线实时成像系统、微焦点X射线检测系统、TD系列X射线管道爬行器及X射线管等产品。

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