Tespit Hedefi
Lityum iyon pillerde yaygın olarak kullanılan yapıştırıcıların ve ayırıcı malzemelerin tanımlanması
Genel Bakış
Lityum piller, anot malzemesi olarak lityum metal veya lityum alaşımı ve susuz elektrolit çözeltileri kullanan bir pil türüdür. Yüksek özgül enerji, uzun kullanım ömrü, yüksek nominal voltaj, düşük kendi kendine deşarj oranı, hafiflik, yüksek ve düşük sıcaklıklara güçlü uyum ve çevre dostu olma gibi avantajlar sunarlar. Sonuç olarak, giderek daha yaygın uygulamalar bulmuş ve günümüzde en öne çıkan pil türü haline gelmişlerdir. Lityum piller esas olarak katot, anot, ayırıcı, organik elektrolit ve gövde gibi bileşenlerden oluşur.
Lityum pillerin araştırma, geliştirme, üretim ve kalite kontrolünde, bağlayıcılar, ayırıcı malzemeler, organik elektrolitler ve katot ve anotlarda kullanılan polimer malzemeler gibi malzemeler için kalitatif analiz gereklidir. Organik bileşiklerin benzersiz parmak izi kızılötesi spektrumlarından yararlanan Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) spektroskopisi, lityum pillerdeki organik malzemelerin kalitatif analizi için en uygun yöntem olarak hizmet vermektedir.
Cihaz
Lityum iyon pil analizi için HKL-FTIR Spektrometresi
Başvuru
Katot: Bağlayıcıların kalitatif/kantitatif analizi
Anot: Bağlayıcıların kalitatif/kantitatif analizi
Ayırıcı malzeme: Kalitatif analiz
Diğer polimer malzemeler: Kalitatif analiz
Lityum pil bağlayıcılarının analizine yönelik çözüm
1. Genel Bakış
Lityum iyon pillerde kullanılan yaygın bağlayıcılar arasında başlıca polivinil alkol (PVA), politetrafloroetilen (PTFE), poliolefinler (PP, PE ve bunların kopolimerleri), poliviniliden florür (PVDF) ile modifiye SBR kauçuk, florlu kauçuk, poliüretan ve diğerleri yer almaktadır. Lityum iyon pil elektrotlarının kritik bir bileşeni olan bağlayıcılar, pil çalışması sırasında aktif malzeme parçacıkları arasında ve aktif malzeme ile akım toplayıcılar arasında yeterli yapışmayı sağlarken, aynı zamanda SEI (katı elektrolit ara fazı) tabakasının oluşumunu da kolaylaştırır.
Azaltılmış toplam yansıma (ATR) aksesuarı ile donatılmış HKL-FTIR Lityum-iyon pil analiz spektrometresi, lityum pil bağlayıcılarının analizi için ideal bir çözüm sunar. Bu yöntem, numune hazırlığı gerektirmez, uygulaması basittir ve güvenilir sonuçlar verir; bu da onu lityum pillerde kullanılan bağlayıcıların tanımlanması için mükemmel bir seçim haline getirir.
2. Spektrum Örneği
 |
Politetrafloroetilen (PTFE) |
 |
Poliviniliden Florür (PVDF) |
|
Poliakrilat |
3. Lityum heksaflorofosfatın analizi
Lityum heksaflorofosfat (LiPF6Lityum iyon pillerin elektrolitinde önemli bir bileşendir. Çeşitli susuz çözücülerde uygun çözünürlük ve yüksek iletkenlik gösterir; karbon anot üzerinde çözücülerle uygun bir katı elektrolit arayüzü (SEI filmi) oluşturabilir; çözünmesini önlemek için pozitif akım toplayıcıyı etkili bir şekilde pasifleştirir; nispeten geniş bir elektrokimyasal kararlılık aralığına sahiptir ve nispeten iyi bir çevre dostu özellik gösterir.
Emilim piklerini belirlemek için, numune sıvı parafin ile öğütülerek homojen bir şekilde dağıtılır ve hazırlık, potasyum bromür (KBr) kristal disk üzerine kaplama yapılarak gerçekleştirilir. Sonuçlar daha sonra tanımlama için lityum heksaflorofosfatın referans spektrumu ile karşılaştırılır.
Spektrum Örneği
Lityum pil analizine yönelik çözümayırıcı malzeme
Ayırıcı malzeme, lityum iyonlarının serbestçe geçmesine izin verirken elektronları engelleyen mikro gözenekli bir yapıya sahip özel olarak şekillendirilmiş bir polimer filmdir. Şu anda lityum pil ayırıcıları esas olarak mekanik germe gözenek oluşturma işlemleri kullanılarak üretilen poliolefin ayırıcılardır (PP, PE, PP/PE/PP). Polimer karakterizasyonu için en iyi kalitatif yöntem olarak kızılötesi spektroskopisi, lityum pil ayırıcı malzemelerinin kalitatif analizi için kullanılabilir.
Azaltılmış toplam yansıma (ATR) aksesuarı ile donatılmış HKL-FTIR Lityum İyon Pil Analiz Spektrometresi kullanılarak, lityum pil ayırıcı malzemesi doğrudan test edilebilir.
 |
PP numune malzemesi |
|
PE numune malzemesi |
