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【對話】專訪真理光學董事長張福根博士

真理光學 2020-01-06 | 閱讀：2509

2019年12月24日,，由中國粉體網(wǎng)聯(lián)合中國顆粒學會能源顆粒材料專委會主辦的“2019高比能固態(tài)電池關鍵材料技術研討會暨第三屆能源顆粒材料制備及應用技術高峰論壇”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域內(nèi)的專家、學者,、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)編輯就相關問題在《對話》欄目中對珠海真理光學儀器有限公司董事長,、全國顆粒表征與篩分檢標準化技術委員會副主任委員,、中國顆粒學會原副理事長、天津大學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：關于這個問題我想從兩個方面來談一下。關于粒度儀,，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,。不同設備商之間的修飾方法不同導致結(jié)果存在差異。

我認為目前應該需要科學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，如果一切設計是科學完善的,，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，比如中國顆粒學會正在召集業(yè)內(nèi)的人,，制定激光粒度儀的技術標準,。原有的激光粒度儀標準是國際標準的等同采用，按原稿翻譯過來直接采用,，然而國際標準本身就是原理性的敘述,，并沒有涉及具體技術細節(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),。我認為相關標準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準，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,。

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,，雖然已有部分應用,，但是由于一些原因還沒有普及。