锂电检测应用综合解决方案

全球范围内“碳达峰”、“碳中和”全力推进,储能成为实现碳中和目标的主要载体。而锂电凭借完善的性能、成熟的技术成为储能的重要抓手。随着材料种类、性能技术不断突破和生产成本的有效控制,锂电需加强其上游原材料、正、负极材料、电解液和隔膜质量控制,锂电配方组成分析及失效分析,以进一步突破对于续航里程、能量密度和锂电安全方向的需求。

赛默飞世尔专注科学服务领域,在锂电材料领域深耕数十年,能为锂电检测提供全套解决方案。

电池解决方案——助力制造更好电池的分析技术

共同推动电池技术的发展

先进电池解决方案的角逐已拉开帷幕,而实验室的生产能力将是制胜关键。

从便携式电子设备到电动车辆,锂离子电池在各个领域发挥着越来越重要的作用。在这种背景下,实验室需要深入洞察行业趋势,加速研发解决方案,才能实现技术进步,实现基本的可持续性目标。赛默飞提供一系列的仪器和方案,从原材料的提取和加工到生产线的质量保证,乃至材料的回收再利用以及下一代电池的研发等方面,为整个电池制造过程提供支持。在此基础上,赛默飞帮助科学家朝着实现可持续性零碳未来的目标迈进了一大步。

锂离子电池色谱质谱整体方案下载
  • 分析痛点

    基体效应干扰,影响杂质元素测定下限

    严重的光谱重叠干扰:钴、镍、铁 >900 lines

    产能拓张,样品量大,对分析速度和通量要求提高

    无内标校正Ni-Co-Mn-Li重复10次测试稳定性数据

    方案优势

    iCAP PRO采用垂直炬管双向观测设计,可通过径向观测提高对锂电池复杂基体耐受性,也可通过径向观测提高对于低含量元素(如Cu Fe)等元素的超痕量检出

    eUV 紫外增强模式,显著提高紫外区元素检测能力

    一分钟智能全谱直读,全新400万像素CID检测器,2MHz高速读取数据,确保最佳信噪比,分析速度提高30-40%

    内标在线校正Ni-Co-Mn-Li重复10次测试稳定性数据
  • 方案特点

    灵活选择

    多种方案可选,根据客户样品量及预算选择最佳配置

    可选DCR 抑制模式或常规抑制模式,均可满足电解中锂盐含量分析

    适用范围广

    可兼容甲醇/ 乙腈/ 纯水作为样品溶剂,多种锂盐一针进样,同时分析

    高容量保护及分析柱,兼容各种碳酸酯溶剂,目标物分离度好,结果可靠

    多功能扩展

    可扩展在线谱睿系统,兼容碳酸酯体系直接进样

    可扩展梯度淋洗体系,实现样品中低含量杂质离子分析

    解决方案

    方案一:AS-DV + ICS600

    通用方案,23min 内完成电解液中锂盐含量分析,高性价比

    ACRS500 抑制器,可选配5 年质保

    化学置换(DCR)抑制模式,无需额外动力提供再生液,节省成本

    开机即用,系统平衡快

    方案二:AS-DV + Aquion

    卓越体验方案,23min 内完成电解液中锂盐含量分析,高稳定性

    兼容ACRS 500 化学抑制器、ASRS 300 等电解抑制器

    兼容DCR 抑制模式、外接酸抑制模式及电解自再生抑制模式

    兼容谱睿模式,允许碳酸酯溶剂直接进样,消除样品水解问题

    可升级梯度分析,实现电解液中痕量杂质离子分析

    方案三:AS-DV + Integrion

    快速高效分析方案,9min内完成电解液中锂盐含量分析,高分离高通量

    兼容ACRS 500 化学抑制器、ASRS 300 等电解抑制器

    兼容DCR 抑制模式、外接酸抑制模式及电解自再生抑制模式

    兼容谱睿模式,允许碳酸酯溶剂直接进样,消除样品水解问题

    高度集成(样品传输/ 色谱柱)循环风温控,高稳定性,高重复性

    可选配梯度分析,实现电解液中痕量杂质离子分析

半导体晶片制造环境的化学分析和质量控制

良品率是半导体产业的生命线。从半导体材料、集成电路设计、硅晶圆生产、电路制造到封装测试每个工艺流程中,硅晶圆、高纯试剂、超纯水和电子元件等引入的杂质污染都有可能造成半导体器件缺陷,赛默飞能为整个半导体制造过程的质量控制提供稳健可靠的分析方法,助力全面提升产品良率。

热门应用
半导体产业对于硅片晶圆纯度通常要求在99.9999999%以上,因此,需要仪器具有非常高的检测灵敏度,强大的干扰去除能力及基质耐受性,赛默飞系列创新产品如单四极杆iCAP RQ ICP-MS,三重四极杆iCAP TQ ICP-MS及高分辨ICP-MS技术,可对晶圆表面超痕量污染物进行定量分析,从而可靠地控制硅片晶圆生产中的痕量杂质元素浓度。
半导体产业还会涉及其它大量的高纯材料,比如溅射靶材,高纯石墨等,赛默飞Element GD Plus GDMS技术可以很好的满足用户高纯材料检测的需求。

硅片表面痕量元素分析

单晶硅锭和晶圆中痕量元素分析

高纯溅射靶材中痕量元素分析

VPD-HR-ICPMS 法分析硅片表面超痕量元素
半导体产品分析通常通过气相分解或液滴蚀刻进行研究,然后对得到的样品溶液进行示踪元素含量分析。Si基样品由于干扰的存在,四极杆ICP-MS很难测定痕量磷,但在高分辨ICPMS中分辨模式下即可轻松完成。通过气相分解高分辨电感耦合等离子体质谱技术(VPD-HR-ICPMS),可实现晶圆样品中42种元素定量分析,并提高分析方法的检测限。
如图所示,在Si基样品中由于干扰的存在, 四极杆ICP-MS仪器很难测定痕量的磷,但这在高分辨ICPMS的中分辨模式下即可轻松完成。
元素 Q-ICPMS检测限/1010 原子/cm-2 HR-ICPMS检测限/1010 原子/cm-2 提高的
倍数
B20.54
Na0.60.005120
Mg0.20.00825
Al0.30.0215
P30.310
K50.02250
Ca30.215
Ti0.020.00630
Cr0.20.00367
Mn0.040.0140
Fe20.0367
Co0.10.00250
Ni0.10.025
Cu0.040.067
Zn0.090.025
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