电池配套材料

CR2016 原位 XRD X 射线分析双面窗口扣式电池壳

货号 : FZ08

价格根据规格和定制情况变动

外形尺寸: CR2016 (20 mm x 1.6 mm)
窗口材料与厚度: 聚酰亚胺 (Kapton), 0.18 mm
阴极涂层与厚度: 铝涂层 (< 0.01 mm)

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产品概述

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这种专用扣式电池壳是一种先进的硬件解决方案，专为电化学储能材料的原位（In-situ）和工况（Operando）X 射线衍射（XRD）表征而设计。该电池壳采用双面光学级聚酰亚胺（Kapton）透射窗口，使聚焦的 X 射线束能够直接穿透工作电池的正极和负极两侧。通过在实时结构分析过程中保持活性电化学性能，该系统消除了传统非原位（Ex-situ）电池拆解分析中常见的伪影、降解和弛豫现象。

该硬件主要为学术机构、能源研究实验室、同步辐射设施和商业电池研发中心设计，适用于锂离子、钠离子、固态电池及下一代电池化学体系的深入研究。其特殊架构使研究人员能够在实时充放电条件下绘制晶体相变、晶格膨胀与收缩、嵌入化合物的阶段性现象以及固态反应动力学图谱。

该电池组件在严格的尺寸和冶金公差下制造，确保了在长期循环协议中的高重复性和气密完整性。正极壳内部的专用铝涂层提供了卓越的电化学钝化性能，防止了高压寄生氧化和电解液腐蚀。这种材料稳定性保证了清晰、高信噪比的衍射图谱，同时保护了精密实验室设备免受电解液泄漏的影响。

主要特点

双聚酰亚胺（Kapton）透射窗口：正极和负极壳上集成了精确对准的 10 mm 直径光学孔径，为透射和反射 XRD 几何结构提供了畅通的射线路径，并将背景散射降至最低。
精密校准的 0.18 mm 窗口厚度：聚酰亚胺膜被设计为均匀的 0.18 mm 厚度，在承受电池封装压力所需的结构刚性与标准实验室及同步辐射波长下的卓越 X 射线光子透射率之间实现了最佳平衡。
保护性正极铝涂层：正极壳内表面具有厚度小于 0.01 mm 的高纯度铝涂层，保护外壳免受高电位阳极溶解的影响，并最大限度地减少高压循环过程中的寄生副反应。
标准化的 CR2016 尺寸兼容性：采用公认的 20 mm 直径和 1.6 mm 高度规格，可与标准扣式电池封口机、测试夹具、多通道恒电位仪和自动化 XRD 样品台无缝集成。
卓越的气密密封可靠性：设计用于在配合密封垫圈压接时保持结构和大气密封，在长时间测试周期内将挥发性有机电解液和空气敏感电极材料与环境水分及氧气隔绝。
低背景散射干扰：所选的聚酰亚胺窗口材料表现出极低且可预测的非晶衍射背景，能够精确解卷积细微的晶相峰和低强度超晶格反射。
标准化的五件套研究包装：以方便的 5 套装单位供应，每批次均经过严格的质量检验，以确保外壳尺寸一致、窗口粘合无缺陷以及铝涂层分布均匀。

应用领域

应用	描述	主要优势
工况相变追踪	在恒电流和恒电位循环期间对正负极晶体结构进行持续的 XRD 监测。	无需拆解电池，实时捕捉瞬态中间相和非平衡结构状态。
固态电池界面表征	通过双窗口进行高分辨率 X 射线穿透，观察固态电解质-电极界面的化学-机械演变。	检测工作压缩状态下的界面空隙形成、界面层生长和结构应变。
同步辐射光束线研究	在国家同步辐射光源进行高通量透射和掠入射 XRD 实验。	在高强度 X 射线束下提供高信噪比数据，且不会损坏聚酰亚胺窗口膜。
高压正极降解分析	评估高压材料中的相变、释氧结构坍塌和过渡金属溶解。	铝正极涂层可防止高电位（>4.5V vs. Li/Li+）下的集流体腐蚀，从而隔离活性材料的力学行为。
负极嵌入与析锂研究	观察石墨中的阶段化机制、硅合金化体积变化以及金属负极上枝晶形成的起始。	允许直接区分可逆嵌入化合物与不可逆死金属沉积的结构差异。
快充动态相图绘制	分析在高倍率循环协议下电池电极的快速结构位移和热结构应变。	在高时间分辨率下提供清晰的衍射峰演变，且不会导致密封电池壳的机械失效。

技术规格

参数	规格详情 (FZ08)
产品标识	FZ08
产品分类	原位 X 射线分析双面窗口扣式电池壳
标准外形规格	CR2016 型号
外壳外部尺寸（直径 x 高度）	20.0 mm x 1.6 mm
X 射线窗口配置	双面（正极壳和负极壳窗口）
窗口孔径直径	约 10.0 mm
窗口膜材料	高纯度聚酰亚胺 (Kapton) 薄膜
聚酰亚胺膜厚度	0.18 mm
正极表面处理	高纯度铝涂层
正极涂层厚度	< 0.01 mm (< 10 µm)
单体重量（每个组件）	约 0.25 oz (7.0 g)
主要分析应用	原位和工况 XRD 晶体结构与相分析
标准包装数量	每包 5 套完整组件

为什么选择本产品

专为清晰的衍射数据而设计：超均匀的 0.18 mm 聚酰亚胺窗口材料最大限度地减少了 X 射线束吸收，并产生平坦、低非晶背景，从而最大限度地提高了复杂晶体转变的峰值分辨率清晰度。
稳健的化学和电化学屏障：正极壳上具有小于 0.01 mm 的铝保护涂层，使组件能够抵抗高压氧化腐蚀，确保电解液稳定性并防止错误的电化学信号。
精密制造与严格公差：标准化的 CR2016 外部尺寸确保了与标准实验室封口模具、样品架和精密自动 XRD 对准台的完美适配，无需定制工具。
针对挥发性系统的卓越密封完整性：设计用于支持标准内部组件（包括波形弹簧、垫片和密封圈），保持气密密封，防止多天工况实验过程中的电解液蒸发和污染。

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