Baterie i magazynowanie energii odnawialnej: usprawnij swoje badania i produkcję korzystając z najlepszych rozwiązań analitycznych
W przemyśle energetycznym coraz większą wagę przywiązuje się do neutralności węglowej oraz energii odnawialnej, gdzie ogromną rolę odgrywają baterie. Podczas gdy odnawialne źródła energii, takie jak energia słoneczna i wiatrowa coraz częściej zastępują paliwa kopalne, akumulatory stały się atrakcyjnym sposobem magazynowania energii. Wzrost zainteresowania transportem elektrycznym również napędza rozwój technologii akumulatorów, superkondensatorów oraz innych alternatywnych rozwiązań dla spalania węgla, ropy, czy gazu ziemnego, które są bardziej ekologiczną alternatywą dla paliw kopalnych.
Niemniej jednak technologie pozwalające na przekształcenie systemu energetycznego w niskoemisyjny wciąż się rozwijają i mają duży potencjał do ulepszenia. W przypadku baterii stale odkrywane są bardziej wydajne materiały elektrodowe. Inną ważną kwestią jest uruchomienie zamkniętego łańcucha recyklingu zużytych produktów i wykorzystania ich do produkcji nowych.
Firma Malvern Panalytical oferuje szeroką gamę rozwiązań w zakresie analizatorów fizycznych, chemicznych i struktury w kwestii badania materiałów wykorzystywanych do magazynowania energii.
Rozwiązania te są odpowiedzią na kluczowe wyzwania w produkcji materiałów do akumulatorów, takich jak:
- W jaki sposób powiązać wydajność urządzenia z kształtem i wielkością cząstek?
- Jak uprościć analizę składu chemicznego w produkcji materiałów oraz zanieczyszczeń w recyklingu odpadów?
- W jaki sposób zmiany w strukturze krystalicznej mogą wskazywać na naprężenie zmęczeniowe i awarie podczas użytkowania?
- Jak opracować zawiesinę materiału elektrodowego o stabilnym i równomiernym rozkładzie cząstek?
Jak zapewnić wysoką jakość materiałów elektrodowych?
Aby zapewnić wysoką jakość materiałów elektrodowych należy wziąć pod uwagę kilka czynników, takich jak:
Rozmiar cząstek: Rozmiar cząstek materiału elektrody istotnie przekłada się na wydajność akumulatora. Zmienność wielkości cząstek musi być zwykle regularnie mierzona i optymalizowana, w celu utrzymania stałej wydajności baterii – najlepiej w trakcie procesu produkcyjnego. Analizator Mastersizer 3000 wykorzystujący technikę dyfrakcji laserowej oferuje najłatwiejszy i najdokładniejszy sposób pomiaru wielkości cząstek materiału katodowego i anodowego. W przypadku procesów przemysłowych może być on zastąpiony analizatorem wielkości cząstek Insitec on-line, który w czasie rzeczywistym dostarcza niezbędne do kontroli procesu dane.
Kształt cząstek: Kształt cząstek w materiałach elektrod baterii decyduje o jego potencjale do wytworzenia wydajnej baterii. Dokładniej mówiąc kształt cząstek wpływa na reologię zawiesiny materiału elektrodowego, a także gęstość upakowania, porowatość i jednorodność powłok elektrod. W związku z tym, w celu osiągnięcia najwyższego poziomu wydajności baterii, konieczna jest analiza i optymalizacja morfologii cząstek. Tu, w obrazowaniu optycznym, swoje zastosowanie znajduje analizator Morphologi 4. Urządzenie pozwala na analizę rozmiaru i kształtu statystycznie istotnych zespołów cząstek. Dostarcza więc wszystkie kluczowe informacje niezbędne do optymalizacji zawiesiny materiału elektrodowego.
| Mierzone parametry: | Wielkość cząstek |
| Zakres pomiarowy: | 10nm do 3500µm |
| Dozwolone próbki: | Mokre i suche |
| Technika: | Dyfrakcja laserowa |
| Przeznaczenie: | Laboratorium |
| Mierzone parametry: | Wielkość i kształt cząstek identyfikacja chemiczna |
| Zakres pomiarowy: | 0,5µm do 1300µm |
| Technika: | Analiza obrazu, spektrometria Ramana |
| Dozwolone próbki: | Mokre i suche |
| Przeznaczenie: | Laboratorium |
