Batterijen en energie zijn vandaag de dag een belangrijk thema in onze maatschappij. Steeds meer bedrijven richten zich op het verbeteren van o.a. opslag van energie en hoe dit het meest efficiënt te gebruiken is. Voordat een batterij in de verkoop gaat, is deze uitgebreid getest op alle aspecten van de cyclus van grondstoffen tot aan het hergebruik daarvan.

Benelux Scientific biedt oplossingen en mogelijkheden die deze ontwikkelingen ondersteunen. In een serie van vijf nieuwsbrieven wordt telkens een ander aspect uitgelicht. In deze tweede episode is elementanalyse het onderwerp. Onze leveranciers Bruker en Thermo hebben hiervoor de juiste instrumenten in huis!

ICP-(MS/OES) is een veelgebruikte techniek voor het bepalen van de chemische samenstelling van de componenten van een batterij. Vaak gaat dit gepaard met arbeidsintensieve ontsluitingstechnieken met gevaarlijke chemicaliën.

Een Bruker röntgenfluorescentiespectrometer (XRF) daarentegen biedt een veilige en eenvoudige monstervoorbereiding voor het meten van de chemische samenstelling van o.a. poeders, vloeistoffen of vaste stoffen.

Total Reflection XRF (TXRF) wordt gebruikt om de recycling van edelmetalen, overgangsmetalen en zeldzame aardelementen (REE) te controleren. De ionische vloeistoffen die worden gebruikt als oplosmiddel voor metaalrecycling worden direct geanalyseerd. TXRF is een speciale techniek die zorgt voor lage detectielimieten tot op PPB-niveau.

Door de eenvoudige monstervoorbereiding zijn XRF en TXRF breed inzetbaar en worden poeders, ionische vloeistoffen, elektrolyten en elektrodes nauwkeurig getest.

Zo wordt er onderzoek gedaan naar het oplossen van overgangsmetalen uit de kathode van een batterij, daar dit mogelijk een grote invloed heeft op de levensduur van de batterij als gevolg van de afzetting van deze metalen op de anode.

TXRF is in staat om specifieke overgangsmetalen in lage PPB-bereiken te bepalen en biedt de mogelijkheid om vaste materialen en deeltjes op een niet-destructieve manier te analyseren. Golflengte dispersieve XRF heeft de kracht om bulkmaterialen te analyseren bij de productie en recycling van batterijen. Voordelen en gebruik van XRF in de batterijwaardeketen worden in deze webinar toegelicht.

De anode van een lithium-ion batterij wordt gemaakt van grafiet. Natuurlijk grafiet heeft vaak de vorm van een schilfer of vlok. Bolvormige grafietdeeltjes pakken efficiënter in dan vlokken, wat bijdraagt aan een hogere laadsnelheid en energiedichtheid, een lager onomkeerbaar capaciteitsverlies bij de eerste cyclus, een langere levensduur en betere veiligheidsprestaties van de batterij.

Een scanning elektronenmicroscoop (SEM) kan worden gebruikt om de aangepaste morfologie van het grafiet te onderzoeken. SEM heeft een superieure resolutie vergeleken met optische microscopen, die ook moeilijk te gebruiken zijn bij het bekijken van een zwart poeder zoals grafiet.

Niet alle onderzoekers kunnen beschikken over een SEM en sturen in plaats daarvan hun monsters voor analyse naar testlaboratoria met vloermodellen SEM’s. Deze toestellen vereisen niet alleen bediening door getrainde professionals, maar het uitbesteden van deze analyses vertraagt ook de resultaten.

Lees hier hoe u de doorlooptijden voor dit soort batterij-experimenten sterk verbetert, door gebruik te maken van de eenvoudig te bedienen Thermo Scientific Phenom XL Desktop SEM.

De Phenom Desktop SEM-productlijn biedt veelzijdige en betrouwbare topografische en elementaire analyse via geïntegreerde energie dispersieve röntgenspectroscopie (EDS)-detectoren.

Een Phenom Desktop SEM is alles wat je wilt van een elektronenmicroscoop, maar biedt veel meer dan alleen de optische kenmerken van een SEM. De Bruker TXRF en XRF-toestellen hebben de focus op elementanalyse. Benelux Scientific kan u het complete plaatje bezorgen!