29.01.2026 by Aileen Sammler
Akkumulátor-szeparátor anyagok azonosítása TGA-FT-IR segítségével
Túl a csúcsokon és görbéken: NETZSCH és a Bruker
A havi blogsorozat a Bruker Optics-szal - 1. rész: Kombinált termikus analízis és gázanalízis a biztonságos akkumulátor-anyagokért.
Hogyan teszi lehetővé a NETZSCH és a Bruker a megbízható anyagazonosítást a lítium-ion akkumulátorokban?
A kombinált termogravimetria (TGA)és a Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópiával (FT-IR) nélkülözhetetlen analitikai technikává vált a modern anyagjellemzésben. Különösen a polimereket előállító, a vegyiparban, az akkumulátor- és a gyógyszeriparban használják széles körben a TGA-FT-IR-t a HőstabilitásEgy anyag hőstabil, ha a hőmérséklet hatására nem bomlik el. Egy anyag hőstabilitásának meghatározására a TGA (termogravimetriás analizátor) egyik módja. hőstabilitás, a bomlási viselkedés és a szabályozott hevítés során felszabaduló gázok kémiai természetének vizsgálatára.
Bár a TGA pontosan rögzíti a tömegváltozást a hőmérséklet vagy az idő függvényében, nem képes közvetlenül Identify a hőkezelés során felszabaduló kémiai fajokat. A TGA FT-IR-rel való összekapcsolásával ez a korlátozás kiküszöbölhető. Ez az EGA (Evolved Gas Analysis) néven ismert megközelítés lehetővé teszi az illékony és gáznemű bomlástermékek azonosítását, és a termikus folyamatok mélyebb megértését teszi lehetővé.
Ennek eredményeképpen a TGA-FT-IR az anyagok széles skálájára alkalmazható, beleértve az akkumulátorok alkatrészeit, polimereket, elasztomereket, gyógyszeripari anyagokat, szerves és szervetlen anyagokat. Olyan kiegészítő információkat szolgáltat, amelyek a termoanalitikai módszerekkel önmagukban nem nyerhetők.
A Bruker Optics-szal együttműködve havonta megjelenő blogsorozatunk első cikkében ezeket a képességeket a lítium-ion akkumulátorok kutatásából vett példán keresztül mutatjuk be.
Miért fontos a leválasztó azonosítása az akkumulátorfejlesztés során?
A lítium-ion akkumulátorok a biztonság, a teljesítmény és a hosszú távú stabilitás biztosítása érdekében gondosan megtervezett szeparátoranyagokra támaszkodnak. Ezek a vékony polimer membránok elektromosan elszigetelik az elektródákat, miközben lehetővé teszik a Ionic szállítást. Még a small szeparátor összetételének eltérései is befolyásolhatják a hőstabilitást, a nedvesíthetőséget vagy a biztonsági viselkedést visszaélés esetén.
A fejlesztők, gyártók és minőségellenőrző laboratóriumok számára ezért a szeparátorok anyagainak megbízható azonosítása alapvető fontosságú - különösen a beszállítók összehasonlításakor, a hibák kivizsgálásakor vagy a beérkező anyagok validálásakor.
Itt kínál döntő előnyöket az FT-IR spektroszkópiával párosított termogravimetrikus analízis (TGA-FT-IR ).
TGA-FT-IR: A termikus analízis és a gázazonosítás kombinálása
A TGA-FT-IR-ben a termikus Bomlási reakcióA bomlási reakció egy kémiai vegyület szilárd és/vagy gáznemű termékeket képező, hő hatására lejátszódó reakciója. bomlás során felszabaduló gázok közvetlenül a hőmérlegből kerülnek a Fourier-transzformációs infravörös spektrométerbe. Ott a gázokat jellegzetes IR-abszorpciós spektrumuk alapján azonosítják.
Ez a kötőjeles technika lehetővé teszi:
- A polimer típusok azonosítását (pl. polietilén vs. polipropilén)
- Adalékanyagok, lágyítószerek vagy feldolgozási maradékok kimutatása
- A többrétegű vagy bevonatos elválasztószerkezetek egyértelmű megkülönböztetése
Alkalmazási példa: Identifya lítium-ion akkumulátorok elválasztó anyagai
A NETZSCH Analyzing & Testing egy nemrégiben készült tanulmányában bemutatta, hogy a TGA-FT-IR hogyan használható a lítiumion-akkumulátorok ismeretlen szeparátoranyagainak Identify vizsgálatára.
A NETZSCH TG Libra® hőmérleg és egy Bruker INVENIO FT-IR spektrométer segítségével a szeparátor mintát ellenőrzött körülmények között melegítették. Az így kapott tömegvesztési lépéseket korreláltuk a keletkező gázok IR-spektrumával.
Ez a kombináció minimális ráfordítással kiegészítő mérési adatokat szolgáltatott:
A szilárd minták ATR-IR-analízise a szeparátor fólia azonosságának első jelét adta. Ezen túlmenően a TG-FT-IR és a c-DTA® oldalakon kapott eredmények, beleértve az olvadáspontot, a termikus stabilitást és a keletkezett gázok azonosítását, kiegészítő információkat szolgáltattak, lehetővé téve a szeparátor egyértelmű és megbízható azonosítását.
További információ a teljes alkalmazási megjegyzésben
Ez a blog kiemeli a TGA-FT-IR segítségével történő elválasztószer-azonosítás legfontosabb fogalmait és előnyeit.
A részletes kísérleti feltételek, mérési görbék és az adatok értelmezése a teljes alkalmazási jegyzetben található:
Az akkumulátor-kutatástól a minőségellenőrzésig
A TGA-FT-IR nem korlátozódik a szeparátorok azonosítására. A módszer támogatja:
- Hibaelemzés az akkumulátorok fejlesztése során
- Bejövő anyagok ellenőrzése
- Beszállítók vagy gyártási tételek összehasonlítása
- A HőstabilitásEgy anyag hőstabil, ha a hőmérséklet hatására nem bomlik el. Egy anyag hőstabilitásának meghatározására a TGA (termogravimetriás analizátor) egyik módja. termikus stabilitás és a biztonság szempontjából fontos bomlási viselkedés kutatása
A tömegváltozás és a kémiai azonosítás kombinálásával a laboratóriumok mélyebb és megbízhatóbb képet kapnak anyagaikról.
Hosszú távú partnerség: NETZSCH és Bruker
A TGA-FT-IR alkalmazások sikere nem csak a műszereken alapul. Az integráción és a tapasztalaton alapul.
NETZSCH Az Analyzing & Testing és a Bruker Optics 1993 óta működik együtt, és ezzel az egyik legrégebbi partnerséget alkotja a kapcsolt termikus analízis területén. Ami egy kezdeti telepítéssel kezdődött, mára érett, szorosan integrált megoldássá fejlődött a polimerek, gyógyszerek, vegyi anyagok és energiahordozók gázelemzésére.
Ez az együttműködés biztosítja:
- Optimalizált gázátviteli interfészek
- A termikus és spektroszkópiai adatok megbízható szinkronizálása
- Az évtizedes közös szakértelemmel támogatott, alkalmazáskész megoldások
Ez a cikk a "Túl a csúcsokon és görbéken " című havi blogsorozatunk 1. része:Application Insights by NETZSCH and Bruker" címmel a TGA-FT-IR témakörben. A következő bejegyzésben a sporteszközökben és játékokban lévő lágyítószerek kimutatására összpontosítunk.
Váljon szakértővé ingyenes E-Learning tanfolyamainkkal
Minden NETZSCH E-Learning alaptanfolyam ingyenes! A tartalmat laboratóriumi módszerekkel foglalkozó szakértőink állítják össze, akik személyes tapasztalataikat osztják meg Önnel. Használja ki a rugalmas online tanulás előnyeit, amely teljes mértékben az Ön képzési igényeihez igazodik!