29.01.2026 by Aileen Sammler
Идентификация материалов для сепараторов аккумуляторов с помощью ТГА-ФТ-ИК
За пределами пиков и кривых: Обзор приложений от NETZSCH и Bruker
Ежемесячная серия блогов с Bruker Optics - часть 1: Комбинированный термический анализ и газовый анализ для безопасных материалов батарей.
Как NETZSCH и Bruker обеспечивают надежную идентификацию материалов в литий-ионных батареях
Сочетание термогравиметрии (ТГА)с Инфракрасной спектроскопией с преобразованием Фурье (ИК-Фурье) стало незаменимым аналитическим методом в современной характеризации материалов. Особенно в полимерной, химической, аккумуляторной и фармацевтической промышленности ТГА-ФТ-ИК широко используется для исследования термической стабильности, поведения при разложении и химической природы газов, выделяющихся при контролируемом нагревании.
Хотя ТГА точно регистрирует изменение массы в зависимости от температуры или времени, он не может напрямую Identify химические виды, выделяющиеся при термической обработке. Сочетание ТГА с ИК-Фурье позволяет преодолеть это ограничение. Этот подход, известный как анализ эволюционирующего газа (EGA), позволяет идентифицировать летучие и газообразные продукты разложения и обеспечивает более глубокое понимание термических процессов.
В результате ТГА-ФТ-ИК применяется к широкому спектру материалов, включая компоненты аккумуляторов, полимеры, эластомеры, фармацевтические субстанции, органику и неорганику. Он предоставляет дополнительную информацию, которую невозможно получить только с помощью термоаналитических методов.
В первой статье нашей ежемесячной серии блогов, подготовленной совместно с Bruker Optics, эти возможности проиллюстрированы на примере исследования литий-ионных аккумуляторов.
Почему идентификация сепаратора имеет значение при разработке аккумуляторов
Для обеспечения безопасности, производительности и долгосрочной стабильности литий-ионных батарей используются тщательно разработанные материалы сепараторов. Эти тонкие полимерные мембраны электрически изолируют электроды, обеспечивая при этом транспортировку Ionic. Даже small отклонения в составе сепаратора могут повлиять на термическую стабильность, смачиваемость или безопасность в случае злоупотребления.
Поэтому для разработчиков, производителей и лабораторий контроля качества надежная идентификация материалов сепараторов очень важна - особенно при сравнении поставщиков, расследовании отказов или проверке поступающих материалов.
Именно здесь термогравиметрический анализ в сочетании с ИК-Фурье спектроскопией (TGA-FT-IR) дает решающие преимущества.
TGA-FT-IR: сочетание термического анализа и идентификации газов
В TGA-FT-IR газы, выделяющиеся при термическом разложении, поступают непосредственно из термобаллона в инфракрасный спектрометр с преобразованием Фурье. Там они идентифицируются по характерным ИК-спектрам поглощения.
Эта комбинированная методика позволяет:
- Идентификацию типов полимеров (например, полиэтилен против полипропилена)
- Обнаружение добавок, пластификаторов или остатков переработки
- Четкое разграничение многослойных структур или структур сепараторов с покрытием
Пример применения: Identifyинг сепараторных материалов в литий-ионных батареях
В недавнем исследовании компания NETZSCH Analyzing & Testing продемонстрировала, как ТГА-ФТ-ИК можно использовать для Identify неизвестных материалов сепаратора из литий-ионных батарей.
Используя термобалансNETZSCH TG Libra® в сочетании с ИК-Фурье-спектрометром Bruker INVENIO, образец сепаратора нагревался в контролируемых условиях. Полученные ступени потери массы коррелировали с ИК-спектрами выделяющихся газов.
Такая комбинация позволила получить дополнительный набор измерительных данных при минимальных затратах:
АТР-ИК-анализ твердых образцов позволил получить первоначальное представление о принадлежности фольги сепаратора. Кроме того, результаты, полученные на сайтах TG-FT-IR и c-DTA®, включая температуру плавления, термическую стабильность и идентификацию выделяющихся газов, предоставили дополнительную информацию, позволяющую четко и надежно идентифицировать сепаратор.
Узнайте больше в полном описании приложения
В этом блоге рассказывается о ключевых концепциях и преимуществах идентификации сепараторов с помощью TGA-FT-IR.
Подробные условия эксперимента, кривые измерений и интерпретация данных доступны в полном описании приложения:
От исследования аккумуляторов до контроля качества
TGA-FT-IR не ограничивается идентификацией сепараторов. Метод поддерживает:
- Анализ отказов при разработке аккумуляторов
- Контроль поступающих материалов
- Сравнение поставщиков или производственных партий
- Исследование термической стабильности и поведения при разложении, имеющего отношение к безопасности
Сочетая изменение массы с химической идентификацией, лаборатории получают более глубокое и надежное представление о своих материалах.
Долгосрочное партнерство: NETZSCH и Bruker
Успех приложений TGA-FT-IR зависит не только от оборудования. Он основывается на интеграции и опыте.
NETZSCH Компании Analyzing & Testing и Bruker Optics сотрудничают с 1993 года, сформировав одно из самых длительных партнерств в области комбинированного термического анализа. То, что началось с первоначальной установки, превратилось в зрелое, тесно интегрированное решение для анализа газов в полимерах, фармацевтике, химической промышленности и энергетических материалах.
Это сотрудничество обеспечивает:
- Оптимизированные интерфейсы передачи газа
- Надежную синхронизацию тепловых и спектроскопических данных
- Готовые к применению решения, опирающиеся на десятилетия совместного опыта
Эта статья является первой частью нашей ежемесячной серии блогов "За пределами пиков и кривых: Прикладные идеи NETZSCH и Bruker" о ТГА-ФТ-ИК. В следующей статье мы расскажем об обнаружении пластификаторов в спортивных товарах и игрушках.
Станьте экспертом с помощью наших бесплатных курсов электронного обучения
Все базовые курсы NETZSCH E-Learning бесплатны! Содержание курсов создано нашими экспертами по лабораторным методам, которые делятся с вами своим личным опытом. Воспользуйтесь преимуществами гибкого онлайн-обучения, полностью адаптированного к вашим потребностям в обучении!