Análise de partículas estranhas em um material catódico LiNi _x Mn _y Co _z O ₂ (NMC) de bateria de íon-lítio

Utilizamos o XGT-9000 para detectar e analisar partículas estranhas em um material de bateria de íon-lítio. Criamos uma amostra de simulação de cátodo NMC e adicionamos partículas de Cu à amostra como partículas estranhas metálicas simuladas. As partículas de Cu puderam ser detectadas em todo o mapeamento com a sonda de ultra-alta intensidade de 100 µm (Figura 1 (b) Cu). Também foi possível obter imagens elementares de Co, Ni e Mn (Figura 1 (b) Co, Ni, Mn) simultaneamente.

Realizamos o mapeamento de uma pequena área usando uma sonda de ultra-alta intensidade de 15 µm em 6 minutos (dentro do quadrado vermelho, Figura 1 (a)). Para verificar se as cinco partículas na imagem de mapeamento são partículas de Cu, realizamos análises pontuais de acordo com o resultado do mapeamento (①~⑤: partículas de Cu; ⑥: referência). A Figura 1 (d) mostra que picos de Cu foram encontrados nos espectros de ① a ⑤, e nenhum pico de Cu foi encontrado no espectro ⑥.

Utilizamos a função de detecção de partículas para determinar as informações morfológicas das partículas detectadas (Figura 2). Essa função é eficaz para contar o número de partículas estranhas em uma amostra, como materiais catódicos de baterias de íon-lítio. Ela extrai automaticamente as partículas de uma imagem e exibe suas informações (número, coordenadas, tamanho e relação de aspecto). A relação de aspecto é importante para determinar o quão pontiaguda é uma partícula estranha. Uma relação de aspecto maior significa que a partícula tem formato de agulha. Em materiais de baterias de íon-lítio, essas partículas em formato de agulha perfuram o separador com facilidade e podem ser uma possível causa de curto-circuito. A função de detecção de partículas economiza tempo e reduz erros humanos na análise de partículas.