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2019年12月24日，由中國粉體網(wǎng)聯(lián)合中國顆粒學(xué)會能源顆粒材料專委會主辦的“2019高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)研討會暨第三屆能源顆粒材料制備及應(yīng)用技術(shù)高峰論壇”在江蘇昆山隆重開幕！本屆高峰論壇邀請到眾多能源顆粒材料領(lǐng)域內(nèi)的專家、學(xué)者、企業(yè)界代表。

固態(tài)鋰電池因其在安全性和能量密度上的優(yōu)勢，逐漸成為未來鋰電池發(fā)展的主流方向。固態(tài)電解質(zhì)及相關(guān)匹配的高性能正負極材料或?qū)⒊蔀樾履茉串a(chǎn)業(yè)發(fā)展的下一個風(fēng)口。為了更加深入的了解固態(tài)電池研究進展和產(chǎn)業(yè)化進程，中國粉體網(wǎng)編輯就相關(guān)問題在《對話》欄目中對珠海真理光學(xué)儀器有限公司董事長、全國顆粒表征與篩分檢標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會副主任委員、中國顆粒學(xué)會原副理事長、天津大學(xué)兼職教授張福根博士進行專訪。

中國粉體網(wǎng)編輯：現(xiàn)在坐在我身邊的是珠海真理光學(xué)儀器有限公司董事長張福根博士。張博士，您好！

張福根博士：您好！

中國粉體網(wǎng)編輯：您報告中提到要表征粉體中最大粒，為什么要進行這種表征，其對粉體測試的意義是什么？

張福根博士：最大粒的表征在有的行業(yè)是重要的，有的行業(yè)其實并不重要。據(jù)我了解，早前一定要保證最大粒的就是磨料行業(yè)。那么現(xiàn)在，從用戶的需求來看，他們提出來要用激光粒度儀的D100來表示最大粒，這一點他們非常重視。但是激光粒度儀不能真正的測出最大粒，D100本身并不代表真正的最大粒，我覺得就有必要給電子材料行業(yè)科普一下這個關(guān)于激光粒度儀的知識，另一方面也是為這個行業(yè)提出一種可能性建議，如果你真切需要保證最大粒，在技術(shù)上我們可以做到，只不過不是用激光粒度和現(xiàn)有的方法。

中國粉體網(wǎng)編輯：近年來，新能源領(lǐng)域發(fā)展迅速，對動力電池的研究也一直在進行，在電池中常用的表征顆粒的手段有哪些？它們的優(yōu)缺點是什么？

張福根博士：顆粒表征有兩個含義，一個是廣義的表征，那不僅僅是顆粒測量、粒度的測量。如比表面積是顆粒的表征方法，還有懸浮系統(tǒng)或者分散系統(tǒng)穩(wěn)定性也是表征方法。另外一個就是狹義的顆粒表征，也就是粒度測量。據(jù)我所知，目前有兩種方法，一個就是激光粒度儀，另外一個就是圖像處理儀。

圖像處理儀的優(yōu)點是能夠測到視場內(nèi)的最大粒（BPVF），但是它的缺點就是取樣的代表性不好。比如測一百萬個顆粒，雖然它能夠測到最大的那個顆粒，但是實際應(yīng)用于生產(chǎn)的并不是測量值。

相對來說，激光粒度儀的取樣代表性要好一些，而且測量速度也比較快。但是它的缺點就是無法測到視場內(nèi)的最大粒。雖然用圖像法能測到視場最大粒，但是并不代表樣品最大粒，數(shù)據(jù)沒什么意義。綜合來看，激光粒度儀更方便使用。

中國粉體網(wǎng)編輯：粉體行業(yè)近年來也在不斷發(fā)展壯大，對于未來粉體行業(yè)的表征測試發(fā)展方向，您有什么建議？

張福根博士：關(guān)于這個問題我想從兩個方面來談一下。關(guān)于粒度儀，包括激光粒度儀，此外還有圖像儀、電阻法計數(shù)器、庫爾特計數(shù)器、其他光阻法儀器、沉降儀及X射線等等。目前應(yīng)用比較廣泛的是激光粒度儀，這里很重要的，首先就是對激光粒度儀的科普需要加強，讓用戶更好的使用儀器。第二點就是目前流行的激光粒度儀有很多需要完善的地方。

正如李雪冰博士介紹的那樣，目前激光粒度儀的測量結(jié)果比較駁雜，難以交叉對比。從我個人的觀點來看，造成這樣結(jié)果的原因有兩個方面，一方面可能是由于用戶沒有正確操作儀器造成的誤差，從而導(dǎo)致同一樣品同一品牌、同一型號的儀器在不同用戶手中測出不同數(shù)據(jù)；另一方面就是不同儀器之間，測量結(jié)果不一樣，雖然有的觀點認為本來就該不一樣，但我不認同這個觀點。測量數(shù)據(jù)的不同，實際上是由于儀器存在缺陷造成的，某種程度上每種儀器都有其缺陷。那么為了彌補這個缺陷，不同儀器對結(jié)果進行一定的修飾。不同設(shè)備商之間的修飾方法不同導(dǎo)致結(jié)果存在差異。

我認為目前應(yīng)該需要科學(xué)的方法解決這些問題，根據(jù)儀器缺陷所暴露的問題提出有針對性的技術(shù)方案解決，從而保證不同儀器測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性。以激光粒度儀為例，如果一切設(shè)計是科學(xué)完善的，而且用戶的使用方法也正確，那么測量結(jié)果就具有可比性，這將極大的推動整個顆粒行業(yè)的技術(shù)進步。

我認為，最近很好的一點就是大家已經(jīng)逐漸重視這方面的問題并積極探索解決的方案，比如中國顆粒學(xué)會正在召集業(yè)內(nèi)的人，制定激光粒度儀的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。原有的激光粒度儀標(biāo)準(zhǔn)是國際標(biāo)準(zhǔn)的等同采用，按原稿翻譯過來直接采用，然而國際標(biāo)準(zhǔn)本身就是原理性的敘述，并沒有涉及具體技術(shù)細節(jié)，因此存在一定的局限性。比如其中提到顆粒表征需要加吸收系數(shù)，至于為什么需要添加吸收系數(shù)，除了簡單的解釋以外并沒有太多文獻依據(jù)。我認為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)真正需要解決的是我提出的ACED問題。我希望我們建立這個激光粒度儀的標(biāo)準(zhǔn)，能夠全方位的定義一個產(chǎn)品，能夠規(guī)范激光粒度儀市場，同時促進行業(yè)水平的提高和健康發(fā)展。如果大家一起努力，按照理想狀態(tài)去發(fā)展，激光粒度儀市場可能只需要一兩年時間便能夠比較完善。

我認為下一步值得發(fā)展的是顆粒表征的在線測量。因為從當(dāng)前的大環(huán)境來看，要實現(xiàn)國家提出的高質(zhì)量發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量的控制將越來越受重視。目前激光粒度儀大部分還是實驗室儀器，只有生產(chǎn)之后才能檢驗，具有一定的滯后性。如果能夠實現(xiàn)在線測量，保證“所見即所得”，其意義十分重大。雖然目前在線測量已經(jīng)有些應(yīng)用，但存在各種各樣的問題，仍需要行業(yè)內(nèi)共同努力克服難關(guān)。

此外還有一點就是要擴展顆粒表征。不僅僅是單個顆粒的表征，還包括比表面積測量，據(jù)我所知，比表面積測量也存在類似于激光粒度儀的問題，這個也需要完善和統(tǒng)一。進一步說，顆粒在使用的時候，很多情況下是做成加料，比如在電池行業(yè)的應(yīng)用，需要與其他物質(zhì)混合后涂敷，由此引發(fā)固液混合與分散問題，這一問題在細顆粒應(yīng)用更為突出。如何表征分散效果與分散體系的穩(wěn)定性，都需要儀器去測量，雖然已有部分應(yīng)用，但是由于一些原因還沒有普及。

中國粉體網(wǎng)編輯：非常感謝張博士接受我們的采訪。本次采訪到此結(jié)束，謝謝！

張福根博士：謝謝！