Onderzoek naar de thermische stabiliteit van Li-Ion batterijmaterialen met behulp van DSC en TGA

Hier zijn enkele van de belangrijkste toepassingen:

• Consumentenelektronica zoals smartphones, laptops of tablets
• Elektrische voertuigen (EV's) zoals elektrische auto's, fietsen en scooters
• Opslag van hernieuwbare energie en industriële toepassingen, bijvoorbeeld ononderbreekbare voedingen of medische apparaten, zoals defibrillatoren en infuuspompen
• Ruimtevaart en defensie: satellieten en drones

Een belangrijk punt is de Thermische stabiliteitEen materiaal is thermisch stabiel als het niet ontleedt onder invloed van temperatuur. Een manier om de thermische stabiliteit van een stof te bepalen is door een TGA (thermogravimetrische analyser) te gebruiken. thermische stabiliteit van de batterijen die in deze apparaten worden gebruikt met het oog op hun veiligheid. Thermogravimetrische analyse (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) en Simultaneous Thermal Analysis (STA) zijn ideale methoden om de thermische eigenschappen van verschillend geladen elektrodematerialen te onderzoeken zonder de veiligheidsproblemen die gepaard gaan met het testen van de hele cel op Thermische runawayEen thermische runaway is de situatie waarbij een chemische reactor niet meer onder controle is met betrekking tot de temperatuur- en/of drukproductie veroorzaakt door de chemische reactie zelf. Simulatie van een thermische runaway wordt meestal uitgevoerd met een calorimeter volgens versnelde snelheidscalorimetrie (ARC^®).thermische runaway.

Het onderzoek, dat onlangs is gepubliceerd in de WILEY Online Library, beschrijft een significante relatie tussen de ladingstoestand (SOC) en het vermogen dat vrijkomt door het elektrodemateriaal tijdens het verwarmingsproces. Voor het gebruikte kathodemateriaal, _LixCoO2, is er een verband zichtbaar tussen de ontledingstemperatuur en de ontledingsenergie, waardoor de SOC kan worden geschat. De ontledingstemperatuur van verschillend geladen anodemateriaal is sterk gecorreleerd met de gekozen verwarmingssnelheid. Deze studie onthult substantiële afhankelijkheden van het gemeten vermogen van de gebruikte smeltkroezen en biedt een systematische aanpak voor het benchmarken van de invloed van het type smeltkroes op DSC-signalen die worden waargenomen tijdens de analyse van batterijcomponenten.

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

NETZSCH DSC- en STA-instrumenten werden gebruikt om de thermische eigenschappen van elektrodematerialen bij verschillende SOC's te onderzoeken.

Lees het volledige verhaal:

Deel dit artikel: