Studio della stabilità termica dei materiali per batterie agli ioni di litio mediante DSC e TGA

Ecco alcune delle applicazioni più importanti:

• Elettronica di consumo come smartphone, computer portatili o tablet
• Veicoli elettrici (EV) come automobili, biciclette e scooter elettrici
• Accumulo di energia rinnovabile e applicazioni industriali, ad esempio gruppi di continuità o dispositivi medici, come defibrillatori e pompe per infusione
• Aerospaziale e difesa: satelliti e droni

Un punto chiave è la Stabilità termicaUn materiale è termicamente stabile se non si decompone sotto l'influenza della temperatura. Un modo per determinare la stabilità termica di una sostanza è quello di utilizzare un TGA (analizzatore termogravimetrico). stabilità termica delle batterie utilizzate in questi dispositivi per quanto riguarda la loro sicurezza. L 'analisi termogravimetrica (TGA), la calorimetria differenziale a scansione (DSC) e l'analisi termica simultanea (STA) sono metodi ideali per studiare le proprietà termiche di materiali elettrodici con cariche diverse senza i problemi di sicurezza associati ai test di Fuga termicaUna fuga termica è la situazione in cui un reattore chimico è fuori controllo rispetto alla produzione di temperatura e/o pressione causata dalla reazione chimica stessa. La simulazione di una fuga termica viene solitamente effettuata utilizzando un dispositivo calorimetrico secondo la calorimetria accelerata (ARC^®).fuga termica dell'intera cella.

Lo studio, recentemente pubblicato nella WILEY Online Library, descrive una relazione significativa tra lo stato di carica (SOC) e la potenza rilasciata dal materiale elettrodico durante il processo di riscaldamento. Per il materiale catodico utilizzato, _LixCoO2, è evidente una relazione tra la temperatura di Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione e l'energia di Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione, che consente di stimare il SOC. La temperatura di Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione di materiali anodici diversamente caricati è fortemente correlata alla velocità di riscaldamento selezionata. Questo studio rivela una sostanziale dipendenza della potenza misurata dai crogioli utilizzati, fornendo un approccio sistematico per valutare l'impatto del tipo di crogiolo sui segnali DSC osservati durante l'analisi dei componenti della batteria.

^(Fonte : ^{https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ente.202400365)}

NETZSCH Gli strumenti DSC e STA sono stati utilizzati per studiare le proprietà termiche dei materiali degli elettrodi a diversi SOC.

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