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單顆粒力學性能測試系統

1、產品介紹

單顆粒力學性能測試系統，可用于材料單個顆粒（μm級別）的抗壓強度測試，通過高精度的位移和壓力控制，可采集壓頭加載到單個顆粒上后的應力-應變曲線，從曲線的突變點分析顆粒的壓潰力。測試過程中，可以借助光學顯微鏡觀察顆粒在壓前壓后的形態、測試顆粒的尺寸信息等。 通過抗壓強度的測試結果，可以評估材料顆粒層級的抗壓性，從而有助于指導研發人員進行材料優化和工藝設計，提升材料的力學強度。

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1.1背景

對電池材料顆粒測試壓潰強度，可用于評估材料的耐壓性，指導輥壓工藝，且力學強度高的材料，后續的循環穩定性也會較好。

1.2測試對象

鋰電池正負極材料（正極：多晶三元、富鋰材料；負極：硅基、 硬碳等；固態電解質）。

1.3測試顆粒尺寸

單顆粒粒徑大小： 5~50μm。

1.4設備功能

基本功能：顆粒擠壓，記錄力-位移曲線?尋找“失效”點：顆粒被壓潰（失效）的力。 

功能模塊：位移、壓力、軟件集成控制；顆粒實時拍照、錄像。

2、應用案例

2.1正極-富鋰錳基層狀氧化物（LLOs）

（a）PLLO和（b）LLO-NP@LPO的單顆粒壓潰測試曲線。（c，d）PLLO和LLO-NP@LPO單顆粒壓潰測試前后的光學照片。PLLO和LLO-NP@LPO在400個循環后的（e, f）SEM, 以及（g, h）TEM圖像。

單顆粒壓潰測定從微觀尺度揭示了正極材料力學性能與電化學穩定性的內在聯系，不僅為評估和篩選高性能材料提 供直接判據，更通過定量化、高精度的測試方法，推動表面改性策略的優化與電池壽命預測模型的構建，是連接材 料設計與實際應用的重要橋梁。

2.2正極-三元材料

2.2.1單顆粒測試

2.2.2粉末測試

2.2.3扣電測試

按照相同的工藝組裝為半電 池后，3.0~4.3V，0.5C， 45℃循環； B2 樣品的循環穩定性更好。

• B1 和 B2 由不同前驅體燒結而成，顆粒粒徑 D50 均為 9.5μm。

•  顆粒破碎過程現象不同，粉體壓實不同，扣電循 環性能有差異。

3、型號及參數

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