AllemagneL'EL-CELLDilatateur électrochimiqueECD-4-nanoÉchange technique

Dans la recherche et le développement de matériaux de batterie, le changement de volume microscopique de l'électrode pendant la charge et la décharge est l'un des paramètres clés pour mesurer sa stabilité structurelle, analyser le mécanisme de défaillance. AllemagneL'EL-CELLLancé par la sociétéECD-4-nanoDilatateurs électrochimiques, précisément des instruments conçus pour répondre à ce besoin de haute précision, surveillance in situ.

Un, Aperçu des marques et des produits

AllemagneL'EL-CELLLa société se concentre depuis longtemps sur le domaine des tests électrochimiques et ses produits servent principalement la recherche et le développement de matériaux de batterie. La société propose une gamme d'équipements et d'accessoires pour les tests de laboratoire, conçus pour fournir aux chercheurs scientifiques un Protocole de caractérisation électrochimique quantifiable et reproductible. Sa gamme de produits est construite autour de tous les maillons du test de batterie, de la préparation des électrodes, de l'encapsulation à l'analyse in situ.

Principaux types de produits:

Dilatateur électrochimique, batterie de test à trois électrodes, pince de test de batterie à boucle, pince de test de batterie souple, Potentiostat multicanal/Galvanostat, analyseur d'impédance, station d'accueil de paire d'équipements de test, logiciel de contrôle et d'analyse de système de test de batterie, outils de préparation d'électrodes (par exemple, machines de découpe), électrodes de référence et accessoires de cellule d'électrolyse.

Principaux modèles de produits:

Ø ECD-4-nano(dilatateur électrochimique haute résolution)

Ø Test cellulaire PAT(batterie de test standard à trois électrodes)

Ø PAT-Exploration cellulaire(batterie de test à trois électrodes polyvalente)

Ø PAT-Cellule-Force(batterie d'essai sur laquelle une pression réglable peut être appliquée)

Ø PAT-Cell-Presso(batterie de test avec capteur de pression)

Ø PAT-Tester-x(système Potentiostat multicanal modulaire)

Ø PAT-Stand-1(équipement d'essai de type universel pour station d'accueil)

Ø ECC-Opto(batterie pour observation optique)

Ø EL-Coupe(outils de découpe d'électrodes de précision)

Ø ECC-LiPunch(outil de poinçonnage d'électrode en métal au lithium)

Deux, ECD-4-nanoPrésentation du produit et paramètres techniques

ECD-4-nanoEst un instrument d'analyse in situ pour la mesure synchrone de signaux électrochimiques avec de légères variations d'épaisseur d'électrode. Il est capable de surveiller et d'enregistrer en temps réel le comportement de dilatation et de contraction d'une électrode de travail ou d'une pile complète tout en effectuant des tests de charge et de décharge de la batterie.

Principe de fonctionnement:

Le noyau de l'instrument est une cavité de test électrochimique scellée intégrant un capteur de déplacement de haute précision. La pièce d'électrode à mesurer agit comme une électrode de travail dont les variations d'épaisseur sont transmises à un capteur de déplacement capacitif externe par l'intermédiaire d'un diaphragme métallique souple. Le capteur permet le suivi des déformations à l'échelle nanométrique en détectant de minuscules variations de la capacité des plaques parallèles, les transformant en données de déplacement d'épaisseur. L'ensemble du processus est effectué en synchronisation avec le poste de travail électrochimique, assurant la corrélation temporelle des données.

Principaux paramètres techniques:

Ø Type de capteurPour:Capteur de déplacement capacitif

Ø Gamme de mesurePour:250 Micromètres

Ø RésolutionPour:≤5 Nano

Ø Diamètre de l'électrodePour:10 Millimètres

Ø Capteur de pressionPour:0 à3 bars(pression)

Ø Surveillance de la températurePour:-20 à80 °C

Ø Gamme de force appliquéePour:environ 1 à15 Newton (réglable)

Ø Température de fonctionnementPour:-20 à80 °C(tester la cavité)

Trois, Caractéristiques principales

Ø Mesure in situ en haute résolution: le capteur capacitif est réalisé≤5Résolution d'épaisseur du nanomètre, capable de capturer le matériau d'électrode dans l'incrustation d'ions lithium/Déformation subtile de la phase initiale, correspondant point à point aux données électrochimiques.

Ø Mode de test flexible: en remplaçant les composants internes, il est possible deLa commutation entre le « mode demi - batterie » (mesure de la dilatation du lithium métal par une seule électrode) et le « mode batterie complète » (mesure de la dilatation de la pile complète composée d’électrodes positives et négatives) est adaptée à différents objectifs expérimentaux.

Ø Intégration et environnement contrôlable: les instruments sont équipés de capteurs de température et de pression intégrés qui permettent aux utilisateurs de tester sous des pressions mécaniques et des conditions environnementales contrôlables, améliorant ainsi la comparabilité et la répétabilité des données.

Ø Synergie avec les postes de travail électrochimiques: conçu pour fonctionner avecL'EL-CELLDePATLes systèmes de test de série sont compatibles et permettent une identification en un clic et un contrôle synchrone, simplifiant les opérations complexes d'association Multi - appareils.

Quatre, Principaux domaines d'application

Ø Développement de matériaux d'électrode de batterie lithium - ion: Évaluer quantitativement le taux de changement de volume de nouveaux matériaux tels que l'électrode négative composite de silicium - carbone, l'électrode positive à haute teneur en nickel et d'autres au cours du cycle, fournir des données clés pour la modification du matériau (par exemple, gainage, dopage).

Ø Interface d'électrolyte solide (SEI) Étude de membrane: surveiller le processus de charge et de décharge de la batterie, en raison deSEIFormation de membrane avec croissance induite par une croissance irréversible de l'épaisseur de l'électrode, aide à l'étude du rôle des additifs électrolytiques.

Ø Analyse du mécanisme de défaillance de la batterie: en analysant la tendance anormale de la courbe de dilatation de l'électrode dans le cycle à long terme, l'atténuation de la capacité de la batterie associée peut être utilisée pour étudier les problèmes de défaillance tels que le lithium, la pulvérisation de l'électrode, la corrosion du collecteur de fluide, etc.

Ø Optimisation des paramètres de processus: l'étude de l'influence de différentes densités de compactage des électrodes, des systèmes de liant sur la stabilité mécanique des électrodes et le comportement de dilatation fournit une référence pour les processus de fabrication de batteries.

Ø Recherche sur les systèmes de batteries émergents: la même chose s'applique aux nouveaux systèmes électrochimiques tels que les batteries Sodium - ion, les batteries Potassium - ion, etc., utilisés pour étudier les effets volumétriques des matériaux d'électrode correspondants.