11.03.2025 by Aileen Sammler
Tervamateriaalien merkityksen ymmärtäminen anodin tuotannossa NETZSCH analyysilaitteiden avulla
Terva on avainasemassa tehokkaiden akkujen grafiittianodimateriaalien tuotannossa. Korkeissa lämpötiloissa tapahtuvan pyrolyysin aikana terva hiiltyy ja auttaa muodostamaan anodihiukkasia. Tervan pehmenemispiste määrittää lämpötila-alueen, jossa materiaali nesteytyy riittävästi, jotta varmistetaan materiaalin homogeeninen jakautuminen komposiitissa.
Tervan merkitys grafiittianodin valmistuksessa
Terva on avainasemassa tehokkaiden akkujen grafiittianodimateriaalien tuotannossa. Korkeissa lämpötiloissa tapahtuvan pyrolyysin aikana terva hiiltyy ja auttaa muodostamaan anodihiukkasia. Tervan pehmenemispiste määrittää lämpötila-alueen, jossa materiaali nesteytyy riittävästi, jotta varmistetaan materiaalin homogeeninen jakautuminen komposiitissa. Korkeampi pehmenemispiste johtaa tasaisempaan pinnoitteeseen, mikä on ratkaisevan tärkeää anodin suorituskyvyn kannalta. Lämpökäsittelyn jälkeen hiilipitoinen jäännös pysyy rakenteellisesti vakaana ja säilyttää olennaisen lämpö- ja kemikaalinkestävyytensä, mikä on keskeinen tekijä korkean lämpötilan sovelluksissa.
NETZSCH's Thermal Analysis -menetelmiä, kuten termogravimetriaa (TG tai termogravimetrinen analyysi, TGA) ja differentiaalista pyyhkäisykalorimetriaa (DSC), voidaan käyttää arvioitaessa eri tervatyyppien soveltuvuutta anodien valmistukseen.
Kokeellinen lähestymistapa: Tervamateriaalien lämpöanalyysi
Neljä erilaista tervatyyppiä analysoitiin käyttämällä NETZSCH TG 309 Libra®termogravimetrisiä mittauksia varten ja NETZSCH DSC 300 Caliris®Vaiheen siirtymätTermiä faasimuutos (tai faasimuutos) käytetään yleisimmin kuvaamaan siirtymiä kiinteän, nestemäisen ja kaasumaisen tilan välillä.faasimuutos- ja pehmenemispisteen määrittämiseksi. TGA-kokeet suoritettiin inertissä tilassa 900 °C:seen asti ja sen jälkeen hapettavassa ilmakehässä 1100 °C:seen asti. DSC-mittaukset suoritettiin tervanäytteiden lasisiirtymälämpötilojen ja muiden kaloristen vaikutusten arvioimiseksi.
Analyysin keskeiset tulokset
- Termogravimetrinen analyysi (TGA):
- Tervanäytteiden pyrolyysiprosessi osoitti massahäviöitä, jotka vaihtelivat 47,5 prosentista 65,5 prosenttiin, mikä osoittaa, että orgaanisen aineksen määrä vaihteli.
- Siirtyminen hapettavaan ilmakehään käynnisti hiilen palamisen, ja näytteiden hiilipitoisuus vaihteli 34,4 prosentista 52,4 prosenttiin.
- Jäännöstuhkapitoisuus vaihteli näytteiden välillä vain vähän.
- Näytteen A LämpöstabiilisuusMateriaali on lämpöstabiili, jos se ei hajoa lämpötilan vaikutuksesta. Yksi tapa määrittää aineen lämpöstabiilisuus on käyttää TGA-analysaattoria (termogravimetrinen analysaattori). lämpöstabiilisuus oli korkein ja näytteen B alhaisin.
Analyysin tärkeimmät tulokset
2. Differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria (DSC):
- Näytteissä B, C ja D havaittiin endotermisiä piikkejä ensimmäisen lämmitysjakson aikana, kun taas näytteessä A oli EksoterminenNäytteen siirtyminen tai reaktio on eksoterminen, jos siinä syntyy lämpöä.eksoterminen vaste.
- Nämä endotermiset vaikutukset johtuvat relaksaatiosta ja antavat tietoa materiaalin lämpöhistoriasta.
- Lasittumislämpötilat vaihtelivat näytteiden välillä, ja näytteen A lasittumislämpötila oli korkein, 147 °C.
Vaikutukset anodimateriaalin valintaan
TGA- ja DSC-analyysin yhdistelmä mahdollistaa tervamateriaalien kattavan arvioinnin, jonka avulla valmistajat voivat määrittää niiden lämpöstabiilisuuden, hiilen saannon ja lasittumiskäyttäytymisen. Nämä tiedot ovat olennaisen tärkeitä, kun valitaan sopivimmat raaka-aineet, optimoidaan koostumuksia ja varmistetaan anodien tuotannon johdonmukaisuus. Arvioimalla tervan ominaisuuksia huolellisesti valmistajat voivat parantaa akkujen tehokkuutta ja pitkäikäisyyttä, mikä johtaa parempaan suorituskykyyn korkean lämpötilan sovelluksissa.
Katso myös webinaarimme "Johdatus akkujen testaukseen lämpöanalyysin avulla":
Lisätietoja NETZSCH DSC 300 Caliris® ja TG 309 -laitteista Libra®
Akkujen energiaratkaisut yhteensä by NETZSCH
NETZSCH Group tarjoaa kokonaisratkaisuja akkusovelluksiin akkumateriaalien jauhamisesta ja dispergoimisesta, vakaasta ja kontaminaatiovapaasta pumppauksesta vakauteen, latauksen ja purkauksen tehokkuuteen ja jopa kierrätykseen.
Käy osoitteessa www.energy.NETZSCH.com saadaksesi lisätietoja.