Alvo de Detecção
Identificação de adesivos e materiais separadores comumente usados em baterias de íon-lítio
Visão geral
As baterias de lítio são um tipo de bateria que utiliza lítio metálico ou liga de lítio como material anódico e eletrólitos não aquosos. Elas oferecem vantagens como alta energia específica, longa vida útil, alta tensão nominal, baixa taxa de autodescarga, leveza, grande adaptabilidade a altas e baixas temperaturas e respeito ao meio ambiente. Como resultado, suas aplicações têm se tornado cada vez mais comuns e elas se tornaram o tipo de bateria mais importante da atualidade. As baterias de lítio são compostas principalmente por componentes como cátodo, ânodo, separador, eletrólito orgânico e invólucro.
Na pesquisa, desenvolvimento, produção e controle de qualidade de baterias de lítio, a análise qualitativa é essencial para materiais como aglutinantes, materiais separadores, eletrólitos orgânicos e materiais poliméricos utilizados em cátodos e ânodos. A espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), que utiliza o espectro infravermelho característico de compostos orgânicos, se apresenta como um método ideal para a análise qualitativa de materiais orgânicos em baterias de lítio.
Aparelho
Espectrômetro HKL-FTIR para análise de baterias de íon-lítio
Aplicativo
Cátodo: Análise qualitativa/quantitativa de ligantes
Ânodo: Análise qualitativa/quantitativa de ligantes
Material separador: Análise qualitativa
Outros materiais poliméricos: Análise qualitativa
Solução para análise de aglutinantes de baterias de lítio
1. Visão geral
Os aglutinantes comuns usados em baterias de íon-lítio incluem principalmente álcool polivinílico (PVA), politetrafluoroetileno (PTFE), poliolefinas (PP, PE e seus copolímeros), fluoreto de polivinilideno (PVDF), além de borracha SBR modificada, borracha fluorada, poliuretano e outros. Como um componente crítico dos eletrodos de baterias de íon-lítio, os aglutinantes servem para garantir adesão suficiente entre as partículas do material ativo e entre o material ativo e os coletores de corrente durante a operação da bateria, além de facilitar a formação da camada SEI (interface de eletrólito sólido).
O espectrômetro HKL-FTIR para análise de baterias de íon-lítio, equipado com um acessório de reflexão total atenuada (ATR), oferece uma solução ideal para analisar os aglutinantes utilizados em baterias de lítio. Este método não requer preparação de amostra, é simples de executar e fornece resultados confiáveis, tornando-se uma excelente opção para identificar os aglutinantes usados em baterias de lítio.
2. Exemplo de Espectro
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Politetrafluoroetileno (PTFE) |
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Fluoreto de polivinilideno (PVDF) |
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Poliacrilato |
3. Análise do hexafluorofosfato de lítio
Hexafluorofosfato de lítio (LiPF6O ) é um componente chave no eletrólito das baterias de íon-lítio. Apresenta solubilidade adequada e alta condutividade em diversos solventes não aquosos; pode formar uma interface de eletrólito sólido (filme SEI) adequada com os solventes no ânodo de carbono; passiva eficazmente o coletor de corrente positivo para evitar sua dissolução; possui uma janela de estabilidade eletroquímica relativamente ampla e demonstra ser ambientalmente amigável.
Para determinar seus picos de absorção, a amostra é dispersa uniformemente por moagem com parafina líquida, e a preparação é feita por revestimento em um disco de cristal de brometo de potássio (KBr). Os resultados são então comparados com o espectro de referência do hexafluorofosfato de lítio para identificação.
Exemplo de espectro
Solução para análise de baterias de lítiomaterial separador
O material separador é um filme polimérico especialmente formado com uma estrutura microporosa que permite a passagem livre de íons de lítio, bloqueando a passagem de elétrons. Atualmente, os separadores de baterias de lítio são principalmente separadores de poliolefinas (PP, PE, PP/PE/PP) fabricados por meio de processos mecânicos de formação de poros. Como o melhor método qualitativo para caracterização de polímeros, a espectroscopia de infravermelho pode ser utilizada para a análise qualitativa de materiais separadores de baterias de lítio.
Utilizando o espectrômetro HKL-FTIR para análise de baterias de íon-lítio equipado com um acessório de reflectância total atenuada (ATR), o material separador da bateria de lítio pode ser testado diretamente.
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Material de amostra PP |
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Material de amostra PE |
