29.01.2026 by Aileen Sammler
Identifikasi Bahan Pemisah Baterai dengan Menggunakan TGA-FT-IR
Melampaui Puncak dan Kurva: Wawasan Aplikasi oleh NETZSCH dan Bruker
Seri Blog Bulanan dengan Bruker Optics - Bagian 1: Gabungan analisis termal dan analisis gas untuk bahan baterai yang aman.
Bagaimana NETZSCH dan Bruker memungkinkan identifikasi material yang andal dalam baterai lithium-ion
Kombinasi dari termogravimetri (TGA)dengan Spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FT-IR) telah menjadi teknik analisis yang sangat diperlukan dalam karakterisasi material modern. Khususnya dalam industri penghasil polimer, kimia, baterai, dan farmasi, TGA-FT-IR digunakan secara luas untuk menyelidiki Stabilitas TermalSuatu bahan dikatakan stabil secara termal jika tidak terurai di bawah pengaruh suhu. Salah satu cara untuk menentukan stabilitas termal suatu zat adalah dengan menggunakan TGA (penganalisis termogravimetri). stabilitas termal, perilaku Reaksi penguraianReaksi penguraian adalah reaksi yang diinduksi secara termal dari senyawa kimia yang membentuk produk padat dan/atau gas. penguraian, dan sifat kimiawi gas yang dilepaskan selama pemanasan terkontrol.
Meskipun TGA secara akurat mencatat perubahan massa sebagai fungsi suhu atau waktu, TGA tidak dapat secara langsung Identify spesies kimia yang dilepaskan selama perlakuan termal. Dengan menggabungkan TGA dengan FT-IR, keterbatasan ini dapat diatasi. Pendekatan ini, yang dikenal sebagai Evolved Gas Analysis (EGA), memungkinkan identifikasi produk dekomposisi yang mudah menguap dan gas serta memberikan pemahaman yang lebih dalam tentang proses termal.
Hasilnya, TGA-FT-IR diterapkan pada berbagai macam bahan, termasuk komponen baterai, polimer, elastomer, zat farmasi, organik, dan anorganik. Metode ini memberikan informasi pelengkap yang tidak dapat diperoleh dari metode termoanalisis saja.
Dalam artikel pertama dari seri blog bulanan kami yang berkolaborasi dengan Bruker Optics, kemampuan ini diilustrasikan dengan menggunakan contoh dari penelitian baterai lithium-ion.
Mengapa Identifikasi Pemisah Penting dalam Pengembangan Baterai
Baterai lithium-ion mengandalkan bahan pemisah yang dirancang dengan cermat untuk memastikan keamanan, performa, dan stabilitas jangka panjang. Membran polimer tipis ini mengisolasi elektroda secara elektrik sekaligus memungkinkan pengangkutan Ionic. Bahkan small penyimpangan dalam komposisi pemisah dapat memengaruhi Stabilitas TermalSuatu bahan dikatakan stabil secara termal jika tidak terurai di bawah pengaruh suhu. Salah satu cara untuk menentukan stabilitas termal suatu zat adalah dengan menggunakan TGA (penganalisis termogravimetri). stabilitas termal, keterbasahan, atau perilaku keselamatan jika terjadi penyalahgunaan.
Untuk pengembang, produsen, dan laboratorium kontrol kualitas, identifikasi bahan pemisah yang andal sangat penting - terutama saat membandingkan pemasok, menyelidiki kegagalan, atau memvalidasi bahan yang masuk.
Di sinilah analisis termogravimetri yang digabungkan dengan spektroskopi FT-IR (TGA-FT-IR) menawarkan keuntungan yang menentukan.
TGA-FT-IR: Menggabungkan Analisis Termal dan Identifikasi Gas
Dalam TGA-FT-IR, gas yang dilepaskan selama dekomposisi termal ditransfer langsung dari termobalance ke dalam spektrometer Inframerah Transformasi Fourier. Di sana, gas-gas tersebut diidentifikasi berdasarkan spektrum serapan IR karakteristiknya.
Teknik yang diberi tanda hubung ini memungkinkan:
- Identifikasi jenis polimer (misalnya, polietilena vs polipropilena)
- Deteksi aditif, pemlastis, atau residu pemrosesan
- Diferensiasi yang jelas dari struktur pemisah multilayer atau berlapis
Contoh Aplikasi: IdentifyBahan Pemisah dalam Baterai Lithium-Ion
Dalam sebuah penelitian baru-baru ini, NETZSCH Menganalisis & Menguji mendemonstrasikan bagaimana TGA-FT-IR dapat digunakan untuk Identify bahan pemisah yang tidak diketahui dari baterai lithium-ion.
Dengan menggunakan termobalanceNETZSCH TG Libra® yang digabungkan dengan spektrometer Bruker INVENIO FT-IR, sampel pemisah dipanaskan di bawah kondisi yang terkendali. Langkah-langkah kehilangan massa yang dihasilkan dikorelasikan dengan spektrum IR dari gas-gas yang berevolusi.
Kombinasi ini memberikan seperangkat data pengukuran yang saling melengkapi dengan upaya minimal:
Analisis ATR-IR dari sampel padat memberikan indikasi awal tentang identitas foil pemisah. Selain itu, hasil yang diperoleh dari TG-FT-IR dan c-DTA®, termasuk Suhu Leleh dan EntalpiEntalpi fusi suatu zat, juga dikenal sebagai panas laten, adalah ukuran masukan energi, biasanya panas, yang diperlukan untuk mengubah suatu zat dari padat menjadi cair. Titik leleh suatu zat adalah suhu saat zat tersebut berubah wujud dari padat (kristal) menjadi cair (lelehan isotropik).titik leleh, Stabilitas TermalSuatu bahan dikatakan stabil secara termal jika tidak terurai di bawah pengaruh suhu. Salah satu cara untuk menentukan stabilitas termal suatu zat adalah dengan menggunakan TGA (penganalisis termogravimetri). stabilitas termal dan identifikasi gas yang berevolusi, memberikan informasi yang saling melengkapi, memungkinkan identifikasi pemisah yang jelas dan andal.
Pelajari Lebih Lanjut di Catatan Aplikasi Lengkap
Blog ini menyoroti konsep utama dan manfaat identifikasi pemisah menggunakan TGA-FT-IR.
Kondisi eksperimental terperinci, kurva pengukuran, dan interpretasi data tersedia dalam catatan aplikasi lengkap:
Dari Penelitian Baterai hingga Kontrol Kualitas
TGA-FT-IR tidak terbatas pada identifikasi pemisah. Metode ini mendukung:
- Analisis kegagalan dalam pengembangan baterai
- Inspeksi material yang masuk
- Perbandingan pemasok atau batch produksi
- Penelitian tentang Stabilitas TermalSuatu bahan dikatakan stabil secara termal jika tidak terurai di bawah pengaruh suhu. Salah satu cara untuk menentukan stabilitas termal suatu zat adalah dengan menggunakan TGA (penganalisis termogravimetri). stabilitas termal dan perilaku dekomposisi yang relevan dengan keselamatan
Dengan menggabungkan perubahan massa dengan identifikasi kimia, laboratorium mendapatkan pemahaman yang lebih dalam dan lebih andal tentang material mereka.
Kemitraan Jangka Panjang: NETZSCH dan Bruker
Keberhasilan aplikasi TGA-FT-IR dibangun di atas lebih dari sekadar instrumentasi. Hal ini bergantung pada integrasi dan pengalaman.
NETZSCH Analyzing & Testing dan Bruker Optics telah berkolaborasi sejak tahun 1993, membentuk salah satu kemitraan terlama dalam analisis termal gabungan. Apa yang dimulai dengan instalasi awal telah berkembang menjadi solusi yang matang dan terintegrasi erat untuk analisis gas yang berkembang di seluruh polimer, farmasi, bahan kimia, dan bahan energi.
Kerja sama ini memastikan:
- Antarmuka transfer gas yang dioptimalkan
- Sinkronisasi data termal dan spektroskopi yang andal
- Solusi siap pakai yang didukung oleh keahlian bersama selama puluhan tahun
Artikel ini menandai Bagian 1 dari seri blog bulanan kami "Beyond Peaks and Curves: Wawasan Aplikasi oleh NETZSCH dan Bruker" di TGA-FT-IR. Pada artikel berikutnya, kami akan berfokus pada pendeteksian plasticizer pada produk olahraga dan mainan.
Jadilah Ahli dengan Kursus E-Learning Gratis kami
Semua Kursus Dasar E-Learning NETZSCH tidak dipungut biaya! Kontennya dibuat oleh para ahli metode laboratorium kami, yang berbagi pengalaman pribadi mereka dengan Anda. Manfaatkan pembelajaran online yang fleksibel, yang sepenuhnya disesuaikan dengan kebutuhan pelatihan Anda!