Rechargeable Lithium-Ion Battery Evaluation
Brožury a specifikace | 2017 | ShimadzuInstrumentace
Výzkum a vývoj nabíjecích lithium-iontových baterií je klíčový pro spotřební elektroniku, elektromobilitu i obnovitelné zdroje. Detailní chemická, strukturální a mechanická charakterizace materiálů a celých článků přispívá ke zvýšení výkonu, bezpečnosti a životnosti baterií.
Cílem publikace je představit přehled analytických metod a přístrojů Shimadzu určených pro hodnocení složení, struktury, morfologie a vlastností komponent lithium-iontových baterií v různých fázích vývoje a výroby.
Pro komplexní analýzu bateriových materiálů a článků se využívají následující techniky:
Aplikací uvedených metod lze jednoznačně kvantifikovat složení a čistotu materiálů, odhalit přítomnost nežádoucích stopových prvků, analyzovat krystalová uspořádání elektrod a separátorů, sledovat distribuci vaziva a zlepšit homogeneitu směsí. Termické testy odhalují teplotní odolnost komponent a potenciální rizika degradačních procesů. CT skenování pak umožňuje lokalizovat vnitřní defekty článků, které by mohly vést k jejich selhání.
Komplexní analytický přístup zkracuje vývojové cykly baterií, umožňuje optimalizovat receptury aktivních materiálů a elektrolytů, zvyšuje spolehlivost vyráběných článků a zajišťuje splnění přísných bezpečnostních standardů v automobilovém i elektronickém průmyslu.
Trendem je integrace in situ a online měření během provozu baterií, automatizace a digitalizace datového zpracování, využití umělé inteligence pro prediktivní modelování degradace i rozvoj analyzátorů pro pevné elektrolyty a vysokonapěťové systémy nové generace.
Přehled přístrojů Shimadzu ukazuje šíři dostupných analytických technik pro ocenění všech klíčových parametrů lithium-iontových baterií. Kombinace elementární, strukturální, termální, mechanické a zobrazovací analýzy vytváří robustní platformu pro výzkum, vývoj a kontrolu kvality bateriových systémů.
GC, GC/MSD, GC/SQ, HPLC, ICP/MS, ICP-OES, FTIR Spektroskopie, Mikroskopie, X-ray, XRD
ZaměřeníPrůmysl a chemie, Materiálová analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Výzkum a vývoj nabíjecích lithium-iontových baterií je klíčový pro spotřební elektroniku, elektromobilitu i obnovitelné zdroje. Detailní chemická, strukturální a mechanická charakterizace materiálů a celých článků přispívá ke zvýšení výkonu, bezpečnosti a životnosti baterií.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem publikace je představit přehled analytických metod a přístrojů Shimadzu určených pro hodnocení složení, struktury, morfologie a vlastností komponent lithium-iontových baterií v různých fázích vývoje a výroby.
Použitá metodika a instrumentace
Pro komplexní analýzu bateriových materiálů a článků se využívají následující techniky:
- Elementární analýza: ICP‐OES pro stopové a hlavní prvky, XRF a EPMA pro lokální kvantifikaci složení elektrody.
- Krystalografická a strukturovou analýzu: Rentgenová difrakce (XRD) pro určení fází a orientace krystalů.
- Povrchová a chemická analýza: XPS pro chemický stav povrchu, infračervená mikroskopie (IRTracer-100) pro identifikaci pojiv a separátorů.
- Distribuce částic: Laserové difrakční analyzátory (SALD-7101) pro měření velikosti částic aktivních materiálů.
- Termální charakterizace: TG/DTA (DTG-60, TGA-50), DSC (DSC-60 Plus) a TMA (TMA-60) pro studium tepelné stability a deformací separátorů a pojiv.
- Kapalinová a plynová chromatografie: HPLC (Prominence) pro stanovení organických látek v elektrolytu; GC-MS (GCMS-QP2020) a GC (GC-2010Plus/2014) pro analýzu rozpouštědel, přísad a uvolněných plynů.
- Mikroskopie a zobrazování: SPM-9700HT pro 3D topografii povrchů, mikro-CT (inspeXio SMX-225) pro nedestruktivní vnitřní inspekci článků.
- Mechanické testování: Únava a průrazové zkoušky (EHF-U Series), univerzální testery pro tah, tlak a ohyb materiálů a článků.
Hlavní výsledky a diskuse
Aplikací uvedených metod lze jednoznačně kvantifikovat složení a čistotu materiálů, odhalit přítomnost nežádoucích stopových prvků, analyzovat krystalová uspořádání elektrod a separátorů, sledovat distribuci vaziva a zlepšit homogeneitu směsí. Termické testy odhalují teplotní odolnost komponent a potenciální rizika degradačních procesů. CT skenování pak umožňuje lokalizovat vnitřní defekty článků, které by mohly vést k jejich selhání.
Přínosy a praktické využití metody
Komplexní analytický přístup zkracuje vývojové cykly baterií, umožňuje optimalizovat receptury aktivních materiálů a elektrolytů, zvyšuje spolehlivost vyráběných článků a zajišťuje splnění přísných bezpečnostních standardů v automobilovém i elektronickém průmyslu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Trendem je integrace in situ a online měření během provozu baterií, automatizace a digitalizace datového zpracování, využití umělé inteligence pro prediktivní modelování degradace i rozvoj analyzátorů pro pevné elektrolyty a vysokonapěťové systémy nové generace.
Závěr
Přehled přístrojů Shimadzu ukazuje šíři dostupných analytických technik pro ocenění všech klíčových parametrů lithium-iontových baterií. Kombinace elementární, strukturální, termální, mechanické a zobrazovací analýzy vytváří robustní platformu pro výzkum, vývoj a kontrolu kvality bateriových systémů.
Reference
- Shimadzu Corporation: Application Note C10G-E021A, Rechargeable Lithium-Ion Battery Evaluation, 2017.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis and Testing of Lithium-Ion Battery Materials
2021|Shimadzu|Brožury a specifikace
C10G-E088 Analysis and Testing of Lithium-Ion Battery Materials Multifaceted Solutions for Improving Performance and Quality of Lithium-Ion Secondary Batteries In the field of transport equipment, which long life, and safety must be resolved. Research accounts for approximately 20% of CO…
Klíčová slova
cantilever, cantileverelectrolytic, electrolyticlithium, lithiumdeflection, deflectionbatteries, batteriespiezo, piezoelectrode, electrodeseparators, separatorsxspecia, xspeciaion, ionbattery, batterylipon, liponforce, forcecarbonate, carbonateelectrolytes
Rechargeable Lithium-Ion Battery Evaluation ─ APPLICATION NOTEBOOK ─
2019|Shimadzu|Příručky
C10G-E079 Analytical and Measuring Instruments for Rechargeable Lithium-ion Batteries Rechargeable Lithium-Ion Battery Evaluation ─ APPLICATION NOTEBOOK ─ Title Method Page Investigation of Thermal Properties of Lithium-Ion Battery Components Thermal Analysis 4 Carbon Measurement of Metal Powder Battery Material Total Organic…
Klíčová slova
electrode, electrodelithium, lithiumbattery, batterylipon, liponxps, xpsbatteries, batteriesmonatomic, monatomiccarbon, carbondepth, depthsurface, surfacecooling, coolingelectrolyte, electrolyteorganic, organicimaging, imagingmaterials
Guide to Lithium-ion Battery Solutions
2022|Shimadzu|Příručky
C10G-E092 Guide to Lithium-ion Battery Solutions Table of Contents (Test / Evaluation Item) Test / Evaluation Items Test / Evaluation Items (Detail) Compression Test Instrument Micro Compression Tester MCT Material Testing Tensile Test Puncture Test Click here for Table of…
Klíčová slova
observation, observationelectrolyte, electrolyteelectrode, electrodeseparator, separatorclick, clickpage, pagemeasurement, measurementindex, indexevaluation, evaluationpurpose, purposebattery, batteryhere, heretest, testtensile, tensileparticle
Analytical Solutions for Lithium-Ion Batteries
2025|Shimadzu|Příručky
C10G-E107 —From Materials to Cells and Modules— Analytical Solutions for Lithium-Ion Batteries For a Future Enabled by Lithium-Ion Batteries Important devices in terms of achieving a carbon-free society, lithium-ion batteries (LiB) have attracted heightened interest in mobility and energy fields,…
Klíčová slova
evaluation, evaluationbattery, batteryproperties, propertieselectrode, electrodemanufacturing, manufacturinglithium, lithiumunits, unitscomponents, componentsphysical, physicalparticle, particlebev, bevbatteries, batteriesthermal, thermalphev, phevinorganic
