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新能源锂电安全否?安东帕MW5000前来助力

点击次数:88  发布时间:2021-05-11

汽车行业向新能源方向的转型步伐已渐渐步入正轨,

锂离子电池突出的高电池能量密度在此方向上具有极大优势。

不过新能源电池虽好,毕竟技术新、应用时间短,

锂电是否安全关系普罗大众,也牵动新能源发展前途,

稳定和安全是产品的基石啊!

影响锂电安全的一个重要因素是电池组件中的杂质,杂质会影响电化学稳定性、效率,缩短电池寿命甚至会导致电池短路。

 

目前锂电材料杂质的引入分两种一种是正极材料,一种是负极材料,负极材料以碳材料为主。锂离子电池通常由锂化金属氧化物或磷酸盐作为正极(阴极)材料、碳质材料作为负极(阳极)材料和合适的电解质组成。此类物质由于样品基体比较复杂,因此需要高性能前处理微波消解仪设备进行制样。

是时候推出

安东帕微波消解仪

Multiwave 5000锂电解决方案!

01材料准备

 •阴极材料: LMO, NMC111, LFP

 •阳极材料: 石墨(电池级,粒度<20µm),含10%硅的LTO、Si/C复合材料

 •无涂层和涂有Al2O3的隔膜

 •炭黑 (99+ %)

将0.2 g粉末样品和5 cm2(即7-9 mg)箔样品直接称重到一个20 SVT50消解管中。通过使用防静电枪,避免了由于静电吸附而对容器体的密封区域造成污染。进行消解的样品是LMO、NMC、LFP、LTO、隔膜、隔膜涂层,需要用到的试剂为硝酸,盐酸,氢氟酸,水等,根据样品种类的特性选择合适的试剂。利用安东帕微波消解仪MW5000仪器自带的方法升温程序进行样品消解,消解后溶液状态如下图。

NMC和LFP消化液因其钴或铁含量而呈现颜色。由于使用了王水,隔膜涂层的消解液呈微黄色。

02石墨和Si/C 阳极,炭黑等属于碳质材料,尤其是石墨材料需要非常高的目标温度和具有足够高氧化电位的酸,此类材料基体不同,消解所需酸种类也不同。

将0.1 g粉末样品直接称重至20 SVT50消解管中。硝酸、硫酸、高氯酸和氢氟酸按顺序添加,并且根据基体性质进行选择性添加,按照微波消解仪内置方法进行程序升温。

在之后,Si/C混合物以及炭黑样品被完全消化。石墨样品仍然显示黑色残留物;因此,使用新添加的2 mL HClO4进行另一次消解运行,并设置较短的加热爬坡时间。第二次运行后,消化后的石墨样品显示为透明无色。

Multiwave 5000可以方便地加工各种电池材料,碳质以及石墨样品可以用具有足够高氧化电位的酸进行消解。石墨样品由于其最显zhu的结晶性而难以消化,须经过第二个消化步骤才能完全溶解。本报告中提出的工艺适用于高氯酸在需要高氧化电位和高目标温度的难消解样品的消解反应中的安全使用,安东帕Miwave 5000 SmartTemp温度传感器确保快速可靠的内部温度测量。

安东帕微波消解仪Multiwave 5000中的转子20SVT50可提供成熟的SmartVent技术,压力和温度限制更高。控制超压释放是克服温度挑战的一种安全方便的方法,因为可以达到并保持高达250℃的目标温度,以确保完全消化。转子20SVT50在一次运行中最多可提供20个样品,具有无与伦bi的效率。方便的无工具操作和紧凑的容器设计,使得转子重量减轻并且容易操作。

 

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