Batterien sind weltweit das Herzstück revolution?rer Innovationen – ob in intelligenten mobilen Ger?ten, umweltfreundlichen Elektrofahrzeugen, intelligenten Energiemanagementl?sungen oder Massenenergiespeichersystemen in Verbindung mit Wind- und Solarenergie.?Daher ist es wichtig, dass sie so effektiv wie m?glich arbeiten – und dass Batterieforscher und -entwickler weiterhin L?sungen entwickeln k?nnen, um diese Leistung noch weiter zu verbessern.

Egal, ob Sie in der Batterieforschung oder der Batterieentwicklung t?tig sind, unsere Analysel?sungen k?nnen Ihnen helfen, schneller und einfacher eine hohe Leistung zu erzielen. Von Lithium-Ionen-Batterien bis hin zu neuen Technologien wie Natrium-Ionen-, Lithium-Schwefel-, Zink-Luft- oder graphenbasierten Varianten – mit unseren L?sungen k?nnen Sie Ihre Materialien optimieren, um h?chste Batteriequalit?t zu erreichen. Unsere L?sungen k?nnen zudem für Graphen-Superkondensatoren eingesetzt werden, die Batterien in Anwendungen erg?nzen k?nnen, die kurzzeitig eine hohe Leistung erfordern.?

Durch die Optimierung von Faktoren wie Elektrodenmaterial und -paste mit unseren L?sungen k?nnen Sie h?chste Batterieleistung erzielen – und Innovationen f?rdern, die eine nachhaltigere, st?rker vernetzte Welt schaffen.

Wie kann ich die Qualität meiner Elektrodenmaterialien sicherstellen?

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Die Qualit?t des Elektrodenmaterials wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, die alle von unseren L?sungen verbessert werden k?nnen:

Partikelgr??e: Die Partikelgr??e des Elektrodenmaterials spielt eine wichtige Rolle bei der Batterieleistung. Die Partikelgr??envariation muss in der Regel regelm??ig gemessen und optimiert werden, um eine konstante Batterieleistung zu gew?hrleisten – idealerweise im Verlauf des Produktionsprozesses.
Unser Mastersizer 3000 bietet basierend auf der Laserbeugung die einfachste, genaueste Methode zur Messung der Partikelgr??e des Kathoden- und Anodenmaterials. Und für industrielle Prozessumgebungen kann er durch unser Online-Partikelgr??enmessger?t Insitec ersetzt werden, um Echtzeitdaten für die Prozesssteuerung bereitzustellen.

Partikelform: Die Partikelform von Batterieelektrodenmaterialien ist der Schlüssel zur Freisetzung des Potenzials eines jeden Materials für die Herstellung der leistungsst?rksten Batterien. Insbesondere wirkt sich die Partikelform auf die Rheologie der Paste sowie die Packungsdichte, Porosit?t und Einheitlichkeit der Elektrodenbeschichtung aus.?
Daher müssen Hersteller in der Lage sein, die Morphologie von Partikeln zu analysieren und zu optimieren, um die bestm?gliche Batterieleistung zu erzielen. Mit unserem Ger?t?Morphologi 4?für die optische Bildgebung?k?nnen Sie mit statistischer Signifikanz die Gr??e und Form von Partikeln in nur wenigen Minuten bestimmen und so alle wichtigen Informationen zur Optimierung Ihrer Batteriepaste erhalten.

Kristalline Phase: Die kristalline Phase bezieht sich auf die Struktur von Materialien auf atomarer Ebene – der Ebene, auf der der Ionen- oder Elektronentransport erfolgt oder behindert wird. Die Zusammensetzung der kristallinen Phase beeinflusst die Gesamtqualit?t des Elektrodenmaterials und seine Eignung für die Herstellung von Batteriezellen.?Bei der Analyse der kristallinen Phase ist die R?ntgendiffraktion (XRD) das Verfahren der Wahl.?

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Unser kompaktes R?ntgendiffraktometer Aeris, ein einfach zu bedienendes Ger?t mit hervorragender Datenqualit?t, kann für die genaue Analyse von Folgendem verwendet werden:

  • Zusammensetzung der kristallinen Phasen und Vorhandensein von verbleibenden Reaktanten (zur Optimierung des Kalzinierungsprozesses)
  • Kristallitgr??e (relatiert mit der Prim?rpartikelgr??e)
  • Grad der Graphitisierung in synthetischem Anodengraphit

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Chemische Zusammensetzung und Verunreinigungen: Die routinem??ige Erkennung von Verunreinigungen und ?nderungen der Elementzusammensetzung in Kathoden- und Anodenmaterialien ist für die Sicherstellung einer hohen Batteriequalit?t unerl?sslich.?Die R?ntgenfluoreszenzanalyse (RFA) ist eine Alternative zur Spektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP), anhand derer diese ?nderungen der chemischen Zusammensetzung und Verunreinigungen analysiert werden k?nnen – von nur wenigen ppm bis zu 100?%.?

In der Tat bietet die RFA für Hauptelemente bei niedrigen Prozentwerten im Vergleich zur ICP?eine einfachere und genauere Methode zur Messung der Elementzusammensetzung als die, da sie weder Probenverdünnung noch S?ureaufschluss erfordert. Viele führende Batteriehersteller verwenden unser Benchtop-RFA-Spektrometer E4 oder unser WDRFA-Spektrometer Zetium zur Analyse von Kathoden- und Vorl?ufermaterialien.?

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Wie kann ich die Elektrodenpaste optimieren und ihre Stabilität sicherstellen?

Batteriepaste besteht aus vielen Komponenten – Elektrodenmaterial, Kohlenstoff oder Graphen, polymere Bidnemittel?und L?sungsmittel – und ihre miteinander verbundene Struktur spielt eine wichtige Rolle bei der Qualit?t von Elektrodenbeschichtungen. Sowohl Partikelgr??e als auch -form beeinflussen die Packungsdichte und Porosit?t in Beschichtungen. Ein weiterer wichtiger Faktor stellt das Zetapotenzial der Elektrodenpartikeln in der Paste dar. Es bestimmt, ob die Partikel zur Aggregation neigen.

Partikel mit hohem Zetapotenzial sto?en sich ab, und bilden stabile Diserpsionen, w?hrend ein niedriges Zetapotenzial zur Partikelaggregation führt. Dies wiederum führt zu Ungleichf?rmigkeit der Elektrodenbeschichtung, was eine verminderte Batterieleistung nach sich zieht. Das Zetapotenzial wirkt sich zudem auf die Benetzbarkeit der Metalloberfl?che aus. Mit unserem Zetasizer k?nnen Sie das Zetapotenzial optimieren, um die Qualit?t Ihrer Elektrodenbeschichtung zu verbessern – mit ausgezeichneter Genauigkeit, Wiederholpr?zision und Konsistenz.

Wie kann ich die Batterieleistung mit Graphen verbessern?

In der Batterieindustrie ist Graphen dafür bekannt, die Leistung von Kathoden- und Anodenmaterialien durch die Ausbilung?eines Elektronenleitungsnetzes zu verbessern. Beim Ver?ndern des Kathodenmaterials mit Graphen kann das Zetapotenzial die Wechselwirkung zwischen Graphen und Lithium-Kathoden-Partikeln erheblich beeinflussen.?

Damit Sie dies besser überwachen und die Verbesserung durch Graphen so effektiv wie m?glich gestalten k?nnen, kann unser Zetasizer das Zetapotenzial sowohl von Graphen als auch von Kathodenpartikeln bestimmen. Er kann Ihnen zudem dabei helfen, den pH-Wert für eine optimale interpartikul?re?Wechselwirkung anzupassen, sodass die Verwendung von Graphen die Leistung Ihrer Batterie maximiert.

Sie arbeiten an Super- und Ultrakondensatoren?

Superkondensatoren auf Graphen- oder Aktivkohle-Basis erg?nzen Batterien in Anwendungen, die kurzzeitig eine hohe Leistung erfordern. In Superkondensatoren ewerden sehr ?hnliche Materialien wie in Batterien verwendet. Tats?chlich spielen Partikelgr??e und Partikel, morphologie, die Art der kristallinen?Phasen,?die Einlagergung von Ionen in Zwischenschichten, die Rheologie und die ?nderung von?kristallinen Phasen im Zusammenhang mit Lade-/Entladezyklen eine ebenso wichtige Rolle bei Superkondensatoren wie bei Batterien. Unsere innovativen L?sungen k?nnen?auch zur Analyse und Verbesserung der Leistung von Superkondensatoren eingesetzt werden.

Unsere Lösungen

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