11.03.2025 by Aileen Sammler
NETZSCH 분석 장비를 통한 음극 생산에서 타르 재료의 역할 이해
타르는 고성능 배터리 등급 흑연 음극재 생산에서 핵심적인 역할을 합니다. 고온에서 열분해하는 동안 타르는 탄화되어 양극 입자를 형성하는 데 도움을 줍니다. 타르의 연화점에 따라 재료가 충분히 액화되어 복합재에 균일하게 분포할 수 있는 온도 범위가 결정됩니다.
흑연 음극 제조에서 타르의 중요성
타르는 고성능 배터리 등급 흑연 음극재 생산에서 핵심적인 역할을 합니다. 고온에서 열분해하는 동안 타르는 탄화되어 양극 입자를 형성하는 데 도움을 줍니다. 타르의 연화점은 재료가 충분히 액화되어 복합재에 균일하게 분포할 수 있는 온도 범위를 결정합니다. 연화점이 높을수록 코팅이 더 균일해지며, 이는 양극 성능에 매우 중요합니다. 열처리 후 탄소질 잔류물은 구조적으로 안정된 상태를 유지하며 고온 애플리케이션의 핵심 요소인 필수 내열성 및 내화학성을 유지합니다.
NETZSCH열 중량 분석(TG 또는 열 중량 분석, TGA) 및 시차 주사 열량 측정 (DSC)과 같은 열 분석 방법을 사용하여 양극 생산에 대한 다양한 타르 유형의 적합성을 평가할 수 있습니다.
실험적 접근 방식: 타르 재료의 열 분석
열 중량 측정에는 NETZSCH TG 309 Libra®, 상 전이 및 연화점 측정에는 NETZSCH DSC 300 Caliris® 을 사용하여 네 가지 유형의 타르를 분석했습니다. TGA 실험은 최대 900°C의 불활성 조건에서 수행한 다음 최대 1100°C의 산화 분위기에서 수행했습니다. 타르 샘플의 유리 전이 온도 및 기타 열량 효과를 평가하기 위해 DSC 측정을 수행했습니다.
분석의 주요 결과
- 열 중량 분석(TGA):
- 타르 샘플의 열분해 과정에서 47.5%에서 65.5%에 이르는 질량 손실이 나타났으며, 이는 다양한 수준의 유기물 함량을 나타냅니다.
- 산화 분위기로 전환하면 탄소 연소가 시작되어 샘플의 탄소 함량은 34.4%에서 52.4%까지 다양했습니다.
- 잔여 재 함량은 샘플 간에 거의 변화가 없었습니다.
- 샘플 A의 열 안정성이 가장 높았고, 샘플 B가 가장 낮았습니다.
분석의 주요 결과
2. 시차 주사 열량 측정법(DSC):
- 샘플 B, C, D의 첫 번째 가열 주기 동안 흡열 피크가 관찰된 반면, 샘플 A는 발열 반응을 보였습니다.
- 이러한 흡열 효과는 이완으로 인한 것이며 재료의 열 이력에 대한 통찰력을 제공합니다.
- 유리 전이 온도는 샘플마다 다양했으며, 샘플 A의 유리 전이 온도는 147°C로 가장 높았습니다.
음극재 선택에 대한 시사점
TGA와 DSC 분석의 조합은 타르 재료에 대한 종합적인 평가를 제공하여 제조업체가 열 안정성, 탄소 수율 및 유리 전이 거동을 결정할 수 있도록 합니다. 이 정보는 가장 적합한 원료를 선택하고, 배합을 최적화하며, 음극 생산의 일관성을 보장하는 데 필수적입니다. 타르의 특성을 신중하게 평가함으로써 제조업체는 배터리 효율과 수명을 개선하여 고온 애플리케이션에서 성능을 향상시킬 수 있습니다.
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자세히 알아보기 NETZSCH DSC 300 Caliris® 및 TG 309 Libra®
토탈 배터리 에너지 솔루션 NETZSCH
NETZSCH 그룹은 배터리 재료의 분쇄 및 분산, 안정적이고 오염 없는 펌핑, 안정성, 충전 및 방전 효율, 재활용에 이르기까지 배터리 애플리케이션을 위한 토탈 솔루션을 제공합니다.
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