31.07.2024 by Aileen Sammler
Li-ion-akkujen materiaalien lämpöstabiilisuuden tutkiminen DSC:n ja TGA:n avulla
Litiumioniakkuja käytetään laajalti erilaisissa teollisuus- ja kuluttajasovelluksissa niiden suuren energiatiheyden, pitkän elinkaaren ja suhteellisen vähäisen itsepurkautumisen ansiosta.
Seuraavassa on joitakin tärkeimpiä sovelluksia:
- Viihde-elektroniikka, kuten älypuhelimet, kannettavat tietokoneet ja tabletit
- Sähköajoneuvot, kuten sähköautot, polkupyörät ja skootterit
- Uusiutuvan energian varastointi ja teollisuussovellukset, esimerkiksi keskeytymättömät virtalähteet tai lääkinnälliset laitteet, kuten defibrillaattorit ja infuusiopumput
- Ilmailu ja puolustus: satelliitit ja lennokit
Yksi keskeinen seikka on näissä laitteissa käytettävien akkujen lämmönkestävyys niiden turvallisuuden kannalta. Termogravimetrinen analyysi (TGA), differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria (DSC) ja samanaikainen lämpöanalyysi (STA) ovat ihanteellisia menetelmiä, joilla voidaan tutkia eri tavoin ladattujen elektrodimateriaalien lämpöominaisuuksia ilman turvallisuusongelmia, jotka liittyvät koko kennon lämpökatkotestaukseen.
Äskettäin WILEY Online Library -julkaisussa julkaistussa tutkimuksessa kuvataan merkittävää suhdetta varaustilan (SOC) ja elektrodimateriaalin lämmitysprosessin aikana vapauttaman tehon välillä. Käytetyn katodimateriaalin, LixCoO2:n, osalta hajoamislämpötilan ja hajoamisenergian välillä on havaittavissa yhteys, joka mahdollistaa SOC:n arvioinnin. Eri tavoin ladatun anodimateriaalin hajoamislämpötila korreloi voimakkaasti valitun lämmitysnopeuden kanssa. Tämä tutkimus paljastaa, että mitattu teho riippuu merkittävästi käytetyistä upokkaista, ja tarjoaa systemaattisen lähestymistavan, jonka avulla voidaan vertailla upokkaiden tyypin vaikutusta DSC-signaaleihin, joita havaitaan akun komponenttien analysoinnissa.
(Lähde : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ente.202400365)
NETZSCH DSC- ja STA-laitteita käytettiin elektrodimateriaalien lämpöominaisuuksien tutkimiseen eri SOC-tiloissa.
Lue koko juttu:
Lisätietoja NETZSCH Analyysivälineet
Energiaratkaisut by NETZSCH
NETZSCH Group tarjoaa kokonaisratkaisuja akkusovelluksiin aina akkumateriaalien jauhamisesta ja dispergoimisesta stabiilisuuteen, latauksen ja purkauksen tehokkuuteen ja jopa kierrätykseen.