Lithium-ion batteries are a kind of rechargeable battery that is charged or discharged through desorption or insertion of lithium ions (Li+）从或进入活动材料结构。
近年来，使用锂离子电池的使用已经扩大，并且进行了研究以提高潜力，延长其寿命，降低成本并提高安全性。
这primary materials oflithium-ion batteriesare the anode, cathode, separator, and electrolytic solution, along with the active material — the main material from which the electrodes are made — which is the most essential element for enhancing performance.
在过去的几年中，已经检查了将金属氧化物和硅作为阳极材料的使用。亚博网站下载
Silicon anodes exhibit a greater theoretical capacity compared to traditional carbon anode materials, so they are anticipated to help with the fabrication of higher-capacity lithium-ion batteries. On the other hand, charging and discharging can easily be accompanied by volumetric expansion and contraction, so there is the issue that the aging of the battery itself is faster when compared to carbon anode materials.
因此，需要评估新材料的性质，以增强阳极材料的性能。亚博网站下载在本文中，变形强度的测量案例1在压缩测试中，已开始作为定量评估物理特性的一种方式。
这MCT-510微压测试机已在微小样品上用于压缩测试，可以应用于适应性的阳极材料。亚博网站下载变形强度通过高精度测量值对位移和力进行定量评估。
User Benefits
- 变形强度可以通过一次对阳极材料进行一个粒子进行压缩测试来计算。
- 这提供了一种有用的方法，可以正确分析颗粒物质的物理特性，而不会受分析师的经验影响。
- This provides an index for evaluation of strength, for development of new anode materials.
Test Specimens
表1显示了有关此测试中使用的测试标本的信息，图1显示了测试样品的图像。当阳极材料用勺子分散在测试样品架上时，可以使用仪器的显微镜观察到每个粒子，如图1（b）所示。
表格1。测试标本信息。资料来源：Shimadzu科学仪器
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| Specimen |
Three types of anode material (anode material a, anode material b, anode material c) |
| Material |
Carbon (graphite) |
| 颗粒直径 |
10-15μm |
图1。测试标本。（a）在较低的压缩板上和（b）粒子上观察到400倍显微镜。Image Credit: Dainen Material Co., Ltd.
测试条件
Figure 2 displays a view of the instrument and a schematic diagram of a test, and Table 2 represents the test conditions. With the availability of MCT-510, it is possible to execute a compression test on single particles and make use of the Side Observation Kit to view the compression on video.
在这种情况下，使用的阳极材料是石墨的，因此柔软，并且使用该样品，很难在接触粒子时正确识别压缩测试的开始。为了克服这个问题，软材料测量模式*2was utilized. The subsequent equation displays the calculation of deformation strength.
图2。测试设备和测试的示意图。图片来源：Shimadzu科学仪器
Table 2.测试条件。资料来源：Shimadzu科学仪器
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| 测试机 |
MCT-510 Micro Compression Testing Machine, Side Observation Kit, and Length Measurement Kit |
| 平面凹痕（μm） |
∅50 |
| 测试模式 |
Soft material measurement mode |
| Test force (mN) |
10 |
| 加载速度（MN/秒） |
0.2231 |
| 测量数（时间） |
10 |
*2软材料测量模式
在标准测量模式下，缩进器接触样品的点自动识别，因此开始压缩测试，然后可以进行测量。
但是，使用软样品，很难正确检测到样品的联系点。在软材料测量模式下，在与测试样品接触之前，收集所有位移数据，直到达到固定力为止。
因此，即使尚不清楚压缩的点，也可以正确获得测试过程中的位移数据。
Results
表3显示了测试结果（平均值），图3显示了测试结果（5分的变形强度），图4显示了力置换图。在这些测试中，选择了更多的球形颗粒，并在每种材料的每十个颗粒上进yabo214行测量后，选择了中心值旁边的五个点。
表3。测试结果（平均值）。资料来源：Shimadzu Scientific
| Sample |
阳极材料a |
Anode material b |
Anode material c |
| 平均直径[μm] |
13。32 |
12。54 |
13.11 |
| Deformation strength σ10% [MPa] |
7.29 |
3。04 |
13。66 |
图3。测试结果（在5分中的每个点处的变形强度）。图片来源：Shimadzu科学仪器
图4。Force-Displacement Graph. Image Credit: Shimadzu Scientific Instruments
无法从图4中检测出明显的故障点，因此，当变形约为颗粒直径的10％左右并用作比较时，从力量计算了变形强度σ10％。
每种材料的变形强度值的顺序如下，并且在每个测试样品之间发现了明显的变化。阳极材料c>阳极材料a>阳极材料b。
这surface condition of every test sample seems to be different; anode material c was known as a carbon coating type, and anode material b was exposed. Hence, the variations were noted in the deformation strengths, and every test sample displayed its characteristics.
图5在测试过程中显示阳极材料A，以及等效力 - 位置图。当使用侧观测套件时，可以将力置换图上显示的每个点连接到压缩测试时拍摄的视频。
图5。测试过程中的阳极材料A和相应的力解位图。图片来源：Shimadzu科学仪器
Every photo is an image that has been removed from the video taken with the help of the Side Observation Kit, and the red points on the force-displacement graphs denote the force and displacement on every photo.
这photos from (1) to (4) display the compression of the particle in a time series sequence, from which it can be viewed that, at around 0.84 to 3.63 N, the particle deformed in a considerable manner.
Conclusion
This article introduced an example of阳极材料的定量评估借助变形强度，这是机械评估之一。
对粉末颗粒进行压缩测试的一种方法是将一定数量的粉末放置在容器中，并应用总体压缩。yabo214但是，在这种技术中，对每个单独的粒子都采用压缩，因此可以清楚地观察到颗粒之间强度的变化。yabo214
In this example, compression tests were carried out using the MCT-510. This was so that the differences in strength as a result of the anode material could be obtained in units of one particle. In the future, it is anticipated that this will be applied to improve the quality of anode materials
MCT-510微压测试机对不仅评估阳极材料的小颗粒，而且还对阴极材料等评估非常有益。yabo214
此信息已从Shimadzu Scientific Instruments提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载
For more information on this source, please visitShimadzu科学仪器。