纳米材料的电化学性能测试方法

纳米材料粒度测试方法大全

纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米数量级（1~100 nm），或由纳米结构单元组成的具有特殊性质的材料，被誉为“21世纪最重要的战略性高技术材料之一”。当材料的粒度大小达到纳米尺度时，将具有传统微米级尺度材料所不具备的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应等诸多特性，这些特异效应将为新材料的开发应用提供崭新思路。

目前，纳米材料已成为材料研发以及产业化最基本的构成部分，其中纳米材料的粒度则是其最重要的表征参数之一。本文根据不同的测试原理阐述了8种纳米材料粒度测试方法，并分析了不同粒度测试方法的优缺点及适用范围。

1.电子显微镜法

电子显微镜法是对纳米材料尺寸、形貌、表面结构和微区化学成分研究最常用的方法， 一般包括扫描电子显微镜法（SEM） 和透射电子显微镜法（TEM）。对于很小的颗粒粒径，特别是仅由几个原子组成的团簇，采用扫描隧道电镜进行测量。计算电镜所测量的粒度主要采用交叉法、最大交叉长度平均值法、粒径分布图法等。

模板剂聚苯乙烯球的SEM图

硅微球的TEM图

优点：该方法是一种颗粒度观测的绝对方法，因而具有可靠性和直观性。

缺点：测量结果缺乏整体统计性；滴样前必须做超声波分散；对一些不耐强电子束轰击的纳米颗粒样品较难得到准确的结果。

2.激光粒度分析法

激光粒度分析法是基于Fraunhofer衍射和Mie氏散射理论，根据激光照射到颗粒后，颗粒能使激光产生衍射或散射的现象来测试粒度分布的。因此相应的激光粒度分析仪分为激光衍射式和激光动态散射式两类。一般衍射式粒度仪适于对粒度在5μm以上的样品分析，而动态激光散射仪则对粒度在5μm以下的纳米、亚微米颗粒样品分析较为准确。所以纳米粒子的测量一般采用动态激光散射仪。

纳米激光粒度仪结构图

优点：样品用量少、自动化程度高、重复性好, 可在线分析等。

缺点：不能分析高浓度的粒度及粒度分布，分析过程中需要稀释，从而带来一定误差。

纳米材料的表征与测试方法

谭和平，侯晓妮，孙登峰，叶善蓉（中国测试技术研究院，四川成都610021）摘要：为促进纳米材料表征与测试技术体系的形成与发展，在查阅大量国内外文献、标准及相关法律法规的基础上，对纳米材料的分类、表征、重要测试技术进行介绍和综述，并对当前纳米材料表征与测试技术面临的挑战进行讨论，提出相关建议，在一定程度上能为解决纳米材料表征与测试技术难题、开展相关表征与测试工作、制定纳米材料表征与测试方法标准提供重要参考。关键词：纳米材料；表征；测试；标准中图分类号：TB383；TB302.5；O348.1；TM930.12文献标志码：A文章编号：1674-5124（2013）01-0008-05CharacterizationandmeaurementofnanomaterialsTANHe-ping，HOUXiao-ni，SUNDeng-feng，YEShan-rong（NationalInstituteofMeasurementandTestingTechnology，Chengdu610021，China）Abstract:Inordertopromotetheformationanddevelopmentofcharacterizationandmeasurementsystemfornanomaterials，thisarticleintroducedtheclassificationandcharacterizationofnanomaterials，andsummarizedrelatedmeasurementtechnologies，beingbaseduponlargenumbersofliteratures，standardsandregulation.Atthesametime，theauthorsdiscussedthecharacterizationandmeasurementchallengesfornanomaterials，andproposedsomeconcernedsuggestions.Thementionedaboveishelpfulforcharacterizingandmeasuringnanomaterials，andforresolvingtherelatedproblems.Itcanbeanimportantreferenceforcomposingstandardsinthisfield.Keywords:nanomaterials；characterization；measurement；standard

山东轻工业学院

毕业设计（论文）开题报告

课题名称 锂电池正极材料LiFePO4的制备及电化学性能测试

课题类型 实验研究 导师姓名 修志亮

学生姓名 赵聪聪 学 号 200707021022 专业班级 材料化学07-1

随着社会的进步，人们对化学电源提出了高能量、长寿命、低成本、低环境污染的要求。虽然锂离子电池目前已实现了商品化，但正极镶嵌锂材料结构与性能的研究，以及如何提高容量和降低成本是锂离子蓄电池进一步被开发和应用的关键。

LiFePO4的研究开始于1997年Goodenough等人的开创性工作。由于LiFePO4具有较稳定的氧化状态，安全性能好，高温性能量好，同时又具有无毒、无污染、原材料来源广泛、价格便宜等优点，LiFePO4被认为是极有可能替代现有材料的新一代正极材料。以他为代表的磷酸盐正极材料预期有利于解决目前大容量锂离子电池安全性差等问题，使锂离子电池的应用空间进一步扩展。

一．选题依据

1.磷酸铁锂电池材料国际发展状况

国际上生产磷酸铁锂电池材料厂商主要有加拿大Phostech、美国Valence、美国A123等。加拿大Phostech Lithium公司，获得了发明者Goodenough教授的独家许可，首家开始生产和销售磷酸铁锂材料，原生产规模一直不大，但是在2007年，获得德国南方化学的投资后，加快了发展速度，计划2007年达到年产900吨。

美国Valence公司较早从事聚合物锂电池的生产，在发现磷酸铁锂材料的潜在市场后，于2001年前后开始磷酸铁锂锂电池的产业化生产和销售，并和中国的部分锂离子电池厂家进行合作，以OEM方式生产18650圆柱电池。Valence在中国苏州建设了两个生产基地（威能和威泰），生产磷酸铁锂材料和电池组装。

美国A123公司是以麻省理工学院专利技术-离子掺杂改性磷酸铁锂技术为背景，在获得了GE和Motorola等投资人超过一亿美元的投资后建立的。该公司将产品定位在动力高功率电池方面，而受到市场和投资人的追捧，其发展势头比较迅猛。 2.国内磷酸铁锂电池材料发展现状

电化学方法制备纳米材料

Mcc

引言：诺贝尔奖获得者Feyneman在六十年代曾经预言：如果我们对物体微小规模上的排列加以某种控制的话，我们就能使物体得到大量的异乎寻常的特性，就会看到材料的性能产生丰富的变化。他所说的材料就是现在的纳米材料。

纳米材料和纳米科技被广泛认为是二十一世纪最重要的新型材料和科技领域之一。1992年,《Nanostructured Materials》正式出版,标志着纳米材料学成为一门独立的科学。自1991年Iijima首次制备了碳纳米管以来,一维纳米材料由于具有许多独特的性质和广阔的应用前景而引起了人们的广泛关注。由于纳米材料的形貌和尺寸对其性能有着重要的影响,因此,纳米材料形貌和尺寸的控制合成是非常重要的。作为高级纳米结构材料和纳米器件的基本构成单元,纳米颗粒的合成与组装是纳米科技的重要组成部分和基础。而电化学方法制备纳米材料的研究，经历了早期的纳米薄膜、纳米微晶的制备，直至现在的电化学制备纳米金属线、金属氧化物等过程，为纳米材料的研究做出了极大的贡献。

摘要: 纳米是指特征维度尺寸介于1-100 nm范围内的粒子微小粒子，又称作超微粒子。当粒子尺寸小至纳米级时,其本身将具有表面与界面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应,这些效应使得纳米材料具有很多奇特的性能。本文简单综述了纳米材料的合成与制备中常用的几种方法以及简单的一些应用，着重综述了

纳米材料的电化学制备方法并对其影响因素和发展情景做以简单探究。

关键词：纳米材料 电化学制备 特征 应用

Electrochemical preparation of nano materials

Mcc

Introduction:Nobel Prize winner in the s Feyneman prophecy: if