隨著充電電壓的升高，正極材料NCM的(003)峰開始向低角度偏移，此時(shí)NCM的(003)晶面間距增大，即c軸變大，當(dāng)電壓達(dá)到4.0V時(shí)達(dá)到最低值，隨后隨電壓升高又向高角度偏移；與之相對(duì)應(yīng)，(110)峰隨電壓升高向高角度偏移，中間沒有反彈趨勢(shì)，說明(110)晶面間距減小，對(duì)應(yīng)著a軸一直變小。當(dāng)電壓大于4.4V后，003峰峰強(qiáng)變低，并開始寬化，說明此時(shí)晶體結(jié)構(gòu)開始嚴(yán)重變形，晶胞中原子不能很好的規(guī)整排列，達(dá)到材料極限承受電壓。

另外，材料充放電過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及相變過程對(duì)其電化學(xué)性能，特別是循環(huán)穩(wěn)定性有著重要影響。通過分析可得到晶胞參數(shù)在充放電過程中的變化圖，從而評(píng)估不同的正極材料引起的鋰離子電池體積膨脹，為鋰離子電池的安全研究、材料選取供應(yīng)可行數(shù)據(jù)和分析手段。

鋰離子電池在使用過程中，經(jīng)常由于過充、過放、短路、高溫等原因造成電芯壽命減少，甚至失效。因此應(yīng)用XRD技術(shù)來進(jìn)行鋰離子電池的熱失效分析，如從燃燒的殘留物進(jìn)行XRD分析，初步判斷失效原因。

馬爾文帕納科獨(dú)有的高性能硬射線探測(cè)技術(shù)(100%工作效率的GaliplX3D矩陣探測(cè)器)可在Empyrean衍射平臺(tái)上使用硬射線XRD對(duì)軟包結(jié)構(gòu)鋰離子電池和商用成品鋰離子電池進(jìn)行原位充放電衍射實(shí)驗(yàn)，從而為全電池結(jié)構(gòu)的失效分析和工藝控制供應(yīng)了新的重要的無(wú)損分析手段。

鋰離子電池電解液概念

電解液是電池正負(fù)極之間起傳導(dǎo)用途的離子導(dǎo)體，充放電過程中，在正負(fù)極間往返地傳輸鋰離子。電解液對(duì)電池的充放電性能(倍率高低溫)、壽命(循環(huán)儲(chǔ)存)、溫度適用范圍都有著比較大的影響。

適合的溶劑需其介電常數(shù)高，粘度小，常用的有烷基碳酸鹽如PC、EC等極性強(qiáng)，介電常數(shù)高，但粘度大，分子間用途力大，鋰離子在其中移動(dòng)速度慢。而線性酯，如DMC（二甲基碳酸鹽）、DEC（二乙基碳酸鹽）等粘度低，但介電常數(shù)也低，因此，為獲得具有高離子導(dǎo)電性的溶液，一般都采用PC+DEC，EC+DMC等混合溶劑。

用于鋰離子電池的電解質(zhì)一般應(yīng)該滿足以下基本要求：

a.高的離子電導(dǎo)率，一般應(yīng)達(dá)到1×10-3~2×10-2S/cm；

b.高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，在較寬的電壓范圍內(nèi)不發(fā)生分離；

c.較寬的電化學(xué)窗口，在較寬的電壓范圍內(nèi)保持電化學(xué)性能的穩(wěn)定；

d.與電池其他部分例如電極材料、電極集流體和隔膜等具有良好的相容性；

e.安全、無(wú)毒、無(wú)污染性。