产品应用


Product Application

🧪Nature子刊重磅揭秘!重光XRD高温台:原位XRD数据背后的“隐形功臣”,破解锂电池正极再生密码


发布时间:

2026-07-20

近日,国际顶级期刊《Nature Communications》发表了一项关于废旧锂电池正极材料再生的重磅研究。研究团队在论文的“Methods”部分明确标注,所使用的原位高温XRD测试装置(CR2032 coin cells with a glass window)由武汉重光科技有限公司(Wuhan Congtical Technology Co., Ltd.)提供。正是基于贵公司研发的适配CR2032纽扣电池的XRD衍射仪高温台,研究者成功实现了对材料高温煅烧过程中晶体结构的实时监测。

导读:近日,国际顶级期刊《Nature Communications》发表了一项关于废旧锂电池正极材料再生的重磅研究。研究团队在论文的“Methods”部分明确标注,所使用的原位高温XRD测试装置(CR2032 coin cells with a glass window)由武汉重光科技有限公司(Wuhan Congtical Technology Co., Ltd.)提供。正是基于贵公司研发的适配CR2032纽扣电池的XRD衍射仪高温台,研究者成功实现了对材料高温煅烧过程中晶体结构的实时监测。

 



📌 研究亮点速览

期刊:Nature Communications,中科院一区(大类:综合性期刊,TOP期刊),JCR Q1

影响因子:15.7–17.3

材料体系:废旧NCM523正极材料

关键技术:氧化重构 + 高温锂化

核心成果:再生材料振实密度高达 2.57 g/cm³,600圈容量保持率 80.2%

我司产品角色:适配CR2032纽扣电池的XRD衍射仪高温台
用于实时监测不同温度(600–1000°C)下材料的晶体结构演化
🔬 研究背景:直接再生面临的结构难题

废旧NCM正极材料存在严重的Li⁺/Ni²⁺混排和表面岩盐相,严重阻碍Li⁺的重新嵌入。传统水热或熔盐法虽能实现补锂,但难以同时兼顾结构修复与形貌可控。本研究提出一种预氧化策略,通过Na₂S₂O₈氧化重构Li⁺扩散通道,并诱导二次颗粒破碎为均匀的一次颗粒,最终在高温煅烧下获得大尺寸单晶NCM523。

⚙️ 重光科技变温台:打开高温结构演化的“实时窗口”

为了揭示O-NCM523前驱体在煅烧过程中的晶体结构演变、Li⁺嵌入行为以及杂相转化,研究团队使用了武汉重光科技有限公司的的适配CR2032纽扣电池的XRD衍射仪高温台。


论文原文

正是依靠该高温台精确的控温能力与透X射线窗口设计,研究者得以在不同温度(600–1000°C)下实时采集衍射数据。

🔥 关键发现一览(均来自原位XRD数据)


原位XRD等高线图

 

温度范围及观察到的结构变化:
≤600°C: Li₂CO₃杂相明显,Li⁺尚未完全嵌入
700–800°C :杂相消失,层状结构开始形成
900°C :  (003)峰最强,Li⁺/Ni²⁺混排最低,晶体有序度最高
1000°C  :峰强下降,氧空位增多,混排加重


📌 正是基于这些原位数据,研究者才确定了900°C为最佳再生温度,并系统解释了温度对Li⁺嵌入和晶格参数的影响。

✅ 为什么研究者选择重光科技的原位X射线衍射仪高温台?

✔️ 精准温控:室温至1000°C宽温区,满足材料煅烧、相变研究需求

✔️ 适配CR2032纽扣电池:样品仓直接放置带窗口的CR2032电池,无需改装XRD

✔️ 高X射线透过率窗口:窗口材质kapton膜,保证衍射信号强度与角度精度

✔️ 程序升温/恒温模式:可设置多段升温、保温曲线,模拟真实工艺条件

✔️ 兼容主流XRD衍射仪:快速安装,真空/气氛保护可选

🔧 产品技术规格详解:适配CR2032纽扣电池的XRD衍射仪高温台


温度范围:室温 ~ 1000°C(可扩展至1300°C)

控温精度:±0.1°C

最大升温速率:100°C/min

最大降温速率:自然降温

样品台大小:20*22mm

X射线探测角度:0° < 2θ < 170°,适配常规XRD衍射仪

样品仓窗口:窗口材质kapton膜,X射线透射率≥80%

气氛保护:可通惰性气体,防止样品高温氧化

整体尺寸:124mm×150mm×100mm


正是这些工程化设计,使研究团队能够稳定、可重复地获取高温煅烧过程中的原位XRD数据,从而精确捕捉相变与Li⁺嵌入行为。

📈 重光科技:持续赋能电池材料原位表征

本研究中的原位XRD数据不仅是支撑结论的关键证据,也再次证明了原位表征技术在理解复杂固相反应机理中的不可替代性。武汉重光科技有限公司将继续致力于为全球电池与材料研究者提供高性能、高可靠性、易集成的原位X射线衍射电池解决方案。如果您也有类似的原位测试需求,欢迎联系我们。

适于这类应用的产品