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仪器分析

充放电工况下电池谱学

Operando Battery Spectroscopy

充放电工况下电池谱学:在设备真实运行或接近运行条件下连续采集吸收谱,跟踪元素价态、配位和反应中间体。通过工况XANES和工况EXAFS获得工况XANES、工况EXAFS和电池同步的联合结果,用于材料筛选、循环机理分析和异常界面定位。

检测内容
工况XANES · 工况EXAFS
适用对象
充放电工况下电池谱学采用的技术原理为:在设备真实运行或接近运行条件下连续采集吸收谱,跟踪元素价态、配位和反应中间体。分析运行过程中吸收边与近边结构变化,跟踪键长、配位数和局域无序度。 · 充放电工况下电池谱学适用样品包括电池电极、催化剂、反应液、气固体系、金属中心材料和带窗口的工况装置。按荷电状态、循环节点、正负极层位和电解液体系分组;设计兼顾吸收厚度、反应物流、电连接、温压和密封的工况池,配置参比与同步信号,测区和方向与工况XANES数据对应。
方法标准
GB/T 16597-2019 · ASTM E1621-22
报告交付
充放电工况下电池谱学技术报告列出时间序列XANES/EXAFS、价态比例、配位参数、差谱、中间体趋势和运行参数对照,并说明工况XANES和工况EXAFS的测量条件与结果。 · 充放电工况下电池谱学的工况XANES交付原始信号、处理后数据、计算表和结果图;分析运行过程中吸收边与近边结构变化。
确认检测需求登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
检查检测过程记录检测条件并审核原始数据
出具报告交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

充放电工况下电池谱学:在设备真实运行或接近运行条件下连续采集吸收谱,跟踪元素价态、配位和反应中间体。通过工况XANES和工况EXAFS获得工况XANES、工况EXAFS和电池同步的联合结果,用于材料筛选、循环机理分析和异常界面定位。

01项目内容

工况XANES

充放电工况下电池谱学中,工况XANES按以下内容记录:分析运行过程中吸收边与近边结构变化。数据表同步记录能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟中的相关参数,并把工况XANES结果与工况EXAFS按样品、测点和程序节点排列。

02适用情况

对象与条件

充放电工况下电池谱学采用的技术原理为:在设备真实运行或接近运行条件下连续采集吸收谱,跟踪元素价态、配位和反应中间体。分析运行过程中吸收边与近边结构变化,跟踪键长、配位数和局域无序度。 充放电工况下电池谱学适用样品包括电池电极、催化剂、反应液、气固体系、金属中心材料和带窗口的工况装置。按荷电状态、循环节点、正负极层位和电解液体系分组;设计兼顾吸收厚度、反应物流、电连接、温压和密封的工况池,配置参比与同步信号,测区和方向与工况XANES数据对应。 充放电工况下电池谱学的主要测量内容包括工况XANES、工况EXAFS和电池同步;差谱与组分拟合、催化中间体与温压气氛耦合补充过程、空间或质量信息。 充放电工况下电池谱学围绕电池与电极,按照统一的样品状态、测量程序和数据处理参数建立对照。把谱图与电压、电流、容量和循环节点对齐,结果可解释位置、批次和工况变化。 充放电工况下电池谱学交付时间序列XANES/EXAFS、价态比例、配位参数、差谱、中间体趋势和运行参数对照。原始文件、测量条件、处理参数和结果图表使用同一试样编号。

03结果解释

需要注意的限制

充放电工况下电池谱学结果原位结果记录样品池、观测窗口、时间分辨率和信噪比,通过独立对照验证同步变化与因果关系 充放电工况下电池谱学结果原位结果同步记录传质、温度、电场、机械条件、时间和空间分辨率,并通过静态对照与互补方法验证因果机制。 充放电工况下电池谱学结果对应实际收到的样品、采用的原位吸收光谱与工况谱学条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性 仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

技术说明

检测时需要注意什么

实施流程

1. 充放电工况下电池谱学方案设计:依据目标元素、吸收边、浓度、路径长度、温度、气氛、压力、电流电压、流量和时间分辨率设计工况XANES与工况EXAFS的测量组合;2. 充放电工况下电池谱学样品制备:设计兼顾吸收厚度、反应物流、电连接、温压和密封的工况池,配置参比与同步信号,并为差谱与组分拟合标记试样方向、测区和对照位置;3. 充放电工况下电池谱学系统检查:检查能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟,建立工况XANES的设备状态与质量控制记录;4. 充放电工况下电池谱学程序执行:执行分析运行过程中吸收边与近边结构变化;随后完成跟踪键长、配位数和局域无序度和分离相近状态并估算端元比例;5. 充放电工况下电池谱学数据复核:复核原始数据、处理参数和重复测量,整理时间序列XANES/EXAFS、价态比例、配位参数、差谱、中间体趋势和运行参数对照

充放电工况下电池谱学:样品状态

充放电工况下电池谱学的样品状态控制包括电池电极、催化剂、反应液、气固体系、金属中心材料和带窗口的工况装置按批次、方向、位置和处理历史编号;设计兼顾吸收厚度、反应物流、电连接、温压和密封的工况池,配置参比与同步信号。分析运行过程中吸收边与近边结构变化;该项记录与工况XANES原始数据、处理参数和结果图表使用相同样品编号。

充放电工况下电池谱学:设备条件

充放电工况下电池谱学的设备条件控制包括能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟写入设备条件表,并与原始文件使用相同样品编号。跟踪键长、配位数和局域无序度;该项记录与工况EXAFS原始数据、处理参数和结果图表使用相同样品编号。

充放电工况下电池谱学:数据处理

充放电工况下电池谱学的数据处理控制包括把谱图与电压、电流、容量和循环节点对齐,处理前后文件、参数和结果分别保存。把谱图与电压、电流、容量和循环节点对齐;该项记录与电池同步原始数据、处理参数和结果图表使用相同样品编号。

充放电工况下电池谱学:结果复核

充放电工况下电池谱学的结果复核控制包括关联反应物、产物与活性中心价态变化;记录温度、压力和气体组成变化下的谱学响应,用于检查测点与组间差异。分离相近状态并估算端元比例;该项记录与差谱与组分拟合原始数据、处理参数和结果图表使用相同样品编号。

02

适用产品与样品

充放电工况下电池谱学适用于以下产品、样品及技术问题。

适用产品和常见问题

  • 充放电工况下电池谱学采用的技术原理为:在设备真实运行或接近运行条件下连续采集吸收谱,跟踪元素价态、配位和反应中间体。分析运行过程中吸收边与近边结构变化,跟踪键长、配位数和局域无序度。
  • 充放电工况下电池谱学适用样品包括电池电极、催化剂、反应液、气固体系、金属中心材料和带窗口的工况装置。按荷电状态、循环节点、正负极层位和电解液体系分组;设计兼顾吸收厚度、反应物流、电连接、温压和密封的工况池,配置参比与同步信号,测区和方向与工况XANES数据对应。
  • 充放电工况下电池谱学的主要测量内容包括工况XANES、工况EXAFS和电池同步;差谱与组分拟合、催化中间体与温压气氛耦合补充过程、空间或质量信息。
  • 充放电工况下电池谱学围绕电池与电极,按照统一的样品状态、测量程序和数据处理参数建立对照。把谱图与电压、电流、容量和循环节点对齐,结果可解释位置、批次和工况变化。
  • 充放电工况下电池谱学交付时间序列XANES/EXAFS、价态比例、配位参数、差谱、中间体趋势和运行参数对照。原始文件、测量条件、处理参数和结果图表使用同一试样编号。
03

送样前需要准备什么

送样信息包括材质、形态、批次、保存条件、目标参数及制样要求。

  1. 01

    充放电工况下电池谱学样品范围:电池电极、催化剂、反应液、气固体系、金属中心材料和带窗口的工况装置。样品名称、批次、数量、状态和目标位置分别登记。

  2. 02

    充放电工况下电池谱学制样执行以下内容:设计兼顾吸收厚度、反应物流、电连接、温压和密封的工况池,配置参比与同步信号。工况XANES与工况EXAFS测区使用清晰的位置或方向标记。

  3. 03

    充放电工况下电池谱学把目标元素、吸收边、浓度、路径长度、温度、气氛、压力、电流电压、流量和时间分辨率写入样品与程序清单;按荷电状态、循环节点、正负极层位和电解液体系分组。

  4. 04

    充放电工况下电池谱学对照样围绕电池与电极的批次、位置或处理状态设置,平行样采用相同制备和测量条件。

  5. 05

    充放电工况下电池谱学样品处理中,关联反应物、产物与活性中心价态变化。相关环境、转移、保存或前处理时间写入记录,便于解释催化中间体差异。

准备资料样品和资料要求

充放电工况下电池谱学样品范围:电池电极、催化剂、反应液、气固体系、金属中心材料和带窗口的工况装置。样品名称、批次、数量、状态和目标位置分别登记。 充放电工况下电池谱学制样执行以下内容:设计兼顾吸收厚度、反应物流、电连接、温压和密封的工况池,配置参比与同步信号。工况XANES与工况EXAFS测区使用清晰的位置或方向标记。 充放电工况下电池谱学把目标元素、吸收边、浓度、路径长度、温度、气氛、压力、电流电压、流量和时间分辨率写入样品与程序清单;按荷电状态、循环节点、正负极层位和电解液体系分组。 充放电工况下电池谱学对照样围绕电池与电极的批次、位置或处理状态设置,平行样采用相同制备和测量条件。 充放电工况下电池谱学样品处理中,关联反应物、产物与活性中心价态变化。相关环境、转移、保存或前处理时间写入记录,便于解释催化中间体差异。

项目结果本页列出的结果内容

充放电工况下电池谱学技术报告列出时间序列XANES/EXAFS、价态比例、配位参数、差谱、中间体趋势和运行参数对照,并说明工况XANES和工况EXAFS的测量条件与结果。 充放电工况下电池谱学的工况XANES交付原始信号、处理后数据、计算表和结果图;分析运行过程中吸收边与近边结构变化。 充放电工况下电池谱学的工况EXAFS按样品与测点提供单次值、统计值或图谱,跟踪键长、配位数和局域无序度。 充放电工况下电池谱学条件表记录能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟,并附设备状态、质量控制及异常数据复核信息。 充放电工况下电池谱学数据包收录原始文件、通用格式、图片、处理参数和文件目录,可用于后续复算及跨方法对照。

04

检测项目

01

工况XANES

充放电工况下电池谱学中,工况XANES按以下内容记录:分析运行过程中吸收边与近边结构变化。数据表同步记录能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟中的相关参数,并把工况XANES结果与工况EXAFS按样品、测点和程序节点排列。

02

工况EXAFS

充放电工况下电池谱学中,工况EXAFS按以下内容记录:跟踪键长、配位数和局域无序度。数据表同步记录能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟中的相关参数,并把工况EXAFS结果与电池同步按样品、测点和程序节点排列。

03

电池同步

充放电工况下电池谱学中,电池同步按以下内容记录:把谱图与电压、电流、容量和循环节点对齐。数据表同步记录能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟中的相关参数,并把电池同步结果与差谱与组分拟合按样品、测点和程序节点排列。

04

差谱与组分拟合

充放电工况下电池谱学中,差谱与组分拟合按以下内容记录:分离相近状态并估算端元比例。数据表同步记录能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟中的相关参数,并把差谱与组分拟合结果与催化中间体按样品、测点和程序节点排列。

05

催化中间体

充放电工况下电池谱学中,催化中间体按以下内容记录:关联反应物、产物与活性中心价态变化。数据表同步记录能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟中的相关参数,并把催化中间体结果与温压气氛耦合按样品、测点和程序节点排列。

06

温压气氛耦合

充放电工况下电池谱学中,温压气氛耦合按以下内容记录:记录温度、压力和气体组成变化下的谱学响应。数据表同步记录能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟中的相关参数,并把温压气氛耦合结果与工况XANES按样品、测点和程序节点排列。

05

检测方法和流程

受理前需要确认什么受理前需确认对象、样品状态、方法适用性和实施条件;具体检测范围、进度与报告要求以双方确认的方案为准。
06

检测标准和方法

以下是本页引用的标准与方法资料。具体项目是否适用、采用哪个版本及如何判定,需结合对象、条件和委托要求确认。

2 项标准共列出 2 项标准与方法。

共 2 项

GB/T 16597-2019中国标准冶金产品分析方法 X射线荧光光谱法通则充放电工况下电池谱学中的对应子项按GB/T 16597-2019实施X射线荧光光谱测量并记录制样、仪器条件、校准和元素谱线。国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 · 现行/Published · 查看发布机构来源
ASTM E1621-22国外标准Standard Guide for Elemental Analysis by Wavelength Dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometry充放电工况下电池谱学中的对应子项按ASTM E1621-22开展波长色散X射线荧光元素分析并记录校准、谱线和基体校正。ASTM International · 现行/Published · 查看发布机构来源
07

报告和检测数据

充放电工况下电池谱学技术报告列出时间序列XANES/EXAFS、价态比例、配位参数、差谱、中间体趋势和运行参数对照,并说明工况XANES和工况EXAFS的测量条件与结果。
充放电工况下电池谱学的工况XANES交付原始信号、处理后数据、计算表和结果图;分析运行过程中吸收边与近边结构变化。
充放电工况下电池谱学的工况EXAFS按样品与测点提供单次值、统计值或图谱,跟踪键长、配位数和局域无序度。
充放电工况下电池谱学条件表记录能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟,并附设备状态、质量控制及异常数据复核信息。
充放电工况下电池谱学数据包收录原始文件、通用格式、图片、处理参数和文件目录,可用于后续复算及跨方法对照。
常见报告用途
充放电工况下电池谱学的工况XANES数据用于材料筛选、循环机理分析和异常界面定位。分析运行过程中吸收边与近边结构变化。充放电工况下电池谱学以工况EXAFS解释电池与电极样品的批次、位置和处理变化;跟踪键长、配位数和局域无序度。充放电工况下电池谱学的电池同步与差谱与组分拟合结果用于建立工艺、结构和性能之间的关系,图表中标注样品状态和发生条件。充放电工况下电池谱学报告可纳入研发、质量评价与失效分析资料,原始记录支持对测点、程序和计算结果进行追踪。
检测结果说明

充放电工况下电池谱学结果原位结果记录样品池、观测窗口、时间分辨率和信噪比,通过独立对照验证同步变化与因果关系

充放电工况下电池谱学结果原位结果同步记录传质、温度、电场、机械条件、时间和空间分辨率,并通过静态对照与互补方法验证因果机制。

充放电工况下电池谱学结果对应实际收到的样品、采用的原位吸收光谱与工况谱学条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性

仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

08

常见问题

01充放电工况下电池谱学测哪些数据?

充放电工况下电池谱学测量工况XANES、工况EXAFS、电池同步,并分析差谱与组分拟合、催化中间体、温压气氛耦合。报告同时提供时间序列XANES/EXAFS、价态比例、配位参数、差谱、中间体趋势和运行参数对照。

02充放电工况下电池谱学适用什么样品?

充放电工况下电池谱学适用于电池电极、催化剂、反应液、气固体系、金属中心材料和带窗口的工况装置。按荷电状态、循环节点、正负极层位和电解液体系分组;设计兼顾吸收厚度、反应物流、电连接、温压和密封的工况池,配置参比与同步信号,样品批次、状态、方向和目标位置分别编号。

03充放电工况下电池谱学怎样准备样品?

充放电工况下电池谱学样品按以下步骤制备:设计兼顾吸收厚度、反应物流、电连接、温压和密封的工况池,配置参比与同步信号。按荷电状态、循环节点、正负极层位和电解液体系分组,并保留制样或装样记录。

04充放电工况下电池谱学记录哪些条件?

充放电工况下电池谱学记录能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟。这些字段与工况XANES原始文件、工况EXAFS处理结果和报告图表逐一对应。

05充放电工况下电池谱学怎样设置对照?

充放电工况下电池谱学围绕电池与电极的批次、位置、处理或程序节点设置对照。各组使用相同制样、设备和处理参数,直接比较电池同步与差谱与组分拟合。

06充放电工况下电池谱学怎样检查重复性?

充放电工况下电池谱学对工况XANES安排同条件平行测量,并核对工况EXAFS响应。报告列出单次值、平均结果和离散统计,同时保留设备与样品状态。

07充放电工况下电池谱学报告包含什么?

充放电工况下电池谱学报告包含时间序列XANES/EXAFS、价态比例、配位参数、差谱、中间体趋势和运行参数对照,附能量校准、入射透射监测、荧光死时间、池体背景、束流损伤、气密性和同步时钟及质量控制记录;原始数据、处理文件和高清图表归入同一数据包。

08充放电工况下电池谱学结果怎样使用?

充放电工况下电池谱学结果说明:围绕电池与电极建立的工况EXAFS与催化中间体结果可用于材料筛选、循环机理分析和异常界面定位。各组采用相同测量和处理参数,结果具有直接可比性。

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