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便携电解质分析仪

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  • 活动回顾|东西分析参加第二届固态电解质技术与市场发展论坛暨第七届先进电池电解质/隔膜材料技术国际论坛
    2024年6月12-13日,第七届先进电池电解质/隔膜材料技术国际暨第二届固态电解质技术与市场发展论坛在苏州召开。东西分析携AA-7050型原子吸收分光光度计参加了此次活动。第七届先进电池电解质/隔膜材料技术国际论坛暨第二届固态电解质技术与市场发展论坛由中国化学与物理电源行业协会和中国电子科技集团公司第十八研究所共同主办,论坛上,来自各地的专家学者和企业代表围绕“提升锂电行业新质生产力”的主题,就固态电解质技术、先进电池电解质/隔膜材料技术等方面展开深入讨论。他们通过分享最新的研究成果、技术进展和市场趋势,为与会者带来前沿的学术报告和技术分享。东西分析展台前,参观交流的观众络绎不绝。此次东西分析展出的展品是AA-7050型原子吸收分光光度计。这款仪器以其精准度高、操作简便、功能强大等特点,赢得了参观者的一致好评。在展台前,工作人员以专业的态度,耐心地向每一位观众介绍这款仪器在电池领域应用中的实际案例和检测效果。电池,作为可再生能源发电体系中关键组件,肩负着推动全球可持续能源发展的重要使命。为确保电池材料及产品的安全可靠性,从电池原材料至电解质的每一个环节,均需经过严格的精确分析测试。这些测试可以全面评估电池的性能、寿命及安全性,为电池行业的稳健发展奠定基础。东西分析公司,依托其丰富的质谱、光谱、色谱等多条产品线,为电池行业提供了一套全方位的分析测试解决方案。这些方案可以进一步提升电池的性能和品质,从而推动电池行业的健康发展,为可持续能源事业贡献力量。仪器推荐电池材料中重金属检测推荐仪器适合分析电池材料中的重金属含量,满足《GB/T 11064.4-2013、GB/T 11064.5-2013、GB/T 11064.6-2013碳酸锂、单水氢氧化锂、氯化锂中钾量、钠量、钙量和镁量的测定 火焰原子吸收光谱法》、《YS/T 1472.4-2021 富锂锰基正极材料中锂、镍、钴、钠、钾、铜、钙、铁、镁、锌、铝、硅含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法》等检测需求。电池材料中有机成分检测推荐仪器气相色谱质谱联用仪适用于分析电池电解液溶剂及相关原料中的有机成分,比如环状碳酸酯(PC、EC)、链状碳酸酯(DEC、DMC、EMC)及羧酸酯类(MF、MA、EA、MA、MP等)。电池材料检测及产品中气体检测推荐仪器气相色谱可用于电池产气分析,电池电解液原料纯度分析等,符合《SJ/T 11568-2016 锂离子电池用电解液溶剂》、《HG∕T 5786-2021 工业用碳酸丙烯酯》等标准检测要求。电池材料中离子检测推荐仪器离子色谱适用于分析电池电解液溶剂及相关原料中的氟离子,氯离子,硫酸根等,满足《SJ/T 11568-2016 锂离子电池用电解液溶剂》、《GB/T19282-2014 六氟磷酸锂的分析方法》等标准的检测需求。请点击下方链接,获取电池行业的全面解决方案实用干货|助力锂电行业,共迎科技未来
  • HORIBA用户动态 | 光谱分析助力锂电池产业突破:拉曼篇(2)固态电解质锂电池的原位研究
    作者 | LPCM,University of Bordeaux I France.编译 | 文军前言上一篇中,我们向大家介绍了如何用拉曼研究锂电池充放电过程正负。今天,我们仍将和您聊一聊光谱分析对锂电池产业发展的深刻作用。您知道么,现在的拉曼光谱技术可以实时原位跟踪电池中离子浓度的变化,进而确定离子的扩散系数以及离子迁移数,在固态电解质电池分析中经常大显身手。同时越来越多的锂电研究都用到拉曼光谱技术。想要详细了解这些,您就跟我们一起走进拉曼篇(2)——固态电解质锂电池的原位研究吧!利用拉曼我们来分析什么?固态电解质电池相比传统液态电解液电池,可以有效避免电池漏液,而且还可以将电池做得更薄(厚度仅为0.1mm)、能量密度更高、体积更小,是未来锂电行业的发展方向。然而在电池的设计研究过程中,离子的扩散和定向迁移是设计任一款新型电池时必须考虑的因素,它直接关乎到电池的容量、充放电效率、使用寿命等,因此这两项指标的研究是非常重要的。目前,在液态的电解质中,有很多成熟的技术可以测量离子的扩散和定向迁移,但是对于聚合物电解质来说,这些技术已经不再适用。此时,显微拉曼光谱成为一种可供选择的替代工具,可以实时原位跟踪电池中离子浓度的变化,进而确定离子的扩散系数以及离子迁移数。接下来,我们就来以法国波尔多大学分子物理化学实验室的研究为例,看看他们是如何利用拉曼光谱技术进行锂电池研究的。1案例:锂/固态聚合物/锂对称型电池分析本案例中,波尔多大学的研究人员选用Li/PEOLiTFSI/Li对称型电池作为分析对象,利用拉曼光谱得到的浓度曲线,确定锂盐的扩散系数以及离子迁移数。在电池充电之前,研究人员首先进行一遍测量,检查整个电解质中锂盐浓度的均匀性。然后依次施加方向相反的恒定电流,利用 HORIBA 激光拉曼光谱仪原位测量达到稳定状态后电解质,建立浓度梯度。后,通过得到的实验结果,研究人员可以直观的看到电流密度和锂盐浓度值的关系(结果参见下图)。正如预期的那样,浓度梯度的大小随着所通电流密度值增大而增大。据此,我们还可以得出达到稳定状态后锂盐浓度随着弛豫时间变化的信息[1],从而进一步确定扩散系数和离子迁移数。1. (上)锂电和PEOLiTFSI电解质之间的实验测量点,红色标记为选定的测量点,横坐标为各点之间距离2.(下)拉曼光谱成像显示出的锂盐浓度,该浓度值依赖于位置(横坐标),充放电电流和弛豫时间(左侧纵坐标)。2其他案例除了上述对锂/固态聚合物/锂对称型电池进行拉曼分析,波尔多大学的研究人员还做了两项其他方面的研究:1利用显微拉曼光谱解析电解质的P(EO)n LiTFSI薄膜中的锂盐浓度。2利用拉曼光谱对锂离子在LixV2O5负材料中的插入和脱出进行分析,发现拉曼可以作为电测试之外另一种行之有效的手段,从而更好地认识复合电中发生的离子插入。因篇幅所限,本文暂不赘述,您可以手机识别二维码索取详细测试研究分析报告。为什么越来越多锂电研究用到拉曼光谱技术?显微拉曼光谱技术可以通过一个可观察的窗口进行微型电池的原位表征,就是说我们可以实时追踪到电池中正在进行的变化。此外,现代显微拉曼技术所具备以下卓越的性能,较其他测量技术具备以下突出的优势,因此受到越来越多的锂电研究人员的关注。1实时监测锂电池的充放电过程,要求拉曼光谱仪具有快速的数据采集、拉曼成像和高通量等特点。因此,研究人员可以追踪快速的化学反应过程,如离子扩散和迁移。2电池的小型化是未来微电池的发展需求,而在透明的电解质中,显微拉曼的空间分辨率可达到衍射限(亚微米),这就使得显微拉曼助力微电池研究切实可行。致 谢本文结果是在法国波尔多大学分子物理化学实验室取得的。特别感谢J-C. Lassègues教授和L. Servant教授从他们的广泛的拉曼-光谱化学研究工作中提供的实验数据。参考文献[1] Raman spectroelectrochemistry of a Lithium/polymer electrolyte symmetric cell, Isabelle rey, jean-Luc Bruneel, Joseph Grondin, Laurent servant and jean-Claude Lassègues, J. Electrochem. Soc., 145(9), pp3034-3042.免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容(含图片)来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有,HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享,供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处,请与我们取得联系,我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确,如有任何失误失实,敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术,HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。
  • Nature子刊:原位拉曼光谱用于电解质演化捕捉
    在目前的电池研究工作中迫切需要改进的分析工具来识别锂离子电池的退化和失效机制。然而,了解并最终避免这些有害机制需要持续跟踪不同电池组件中的复杂电化学过程。为了达到这样的目的,剑桥大学Tijmen G. Euser教授团队报导了一种原位光谱方法,该方法能够在具有石墨阳极和LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2阴极的锂离子电池的电化学循环过程中监测碳酸盐基液体电解质的化学性质。通过在实验室级别的软包电池内嵌入空心光纤探针,我们通过无背景拉曼光谱证明了液体电解质物质的演化。光谱测量的分析揭示了碳酸盐溶剂和电解质添加剂的比例随电池电压的变化,并在跟踪锂离子溶剂化动力学方面表现出极大的潜力。原位电解质监测可以促进研究复杂的化学途径和实际电池中化学物质之间的串扰现象。一个关键的例子是在没有初始碳酸亚乙烯酯(VC)的样品中出现了亚乙烯基拉曼谱带,这表明虽然亚乙烯基物质在阳极被消耗,但它们也在循环过程中通过碳酸亚乙酯(EC)氧化产生。本工作所提出的操作方法有助于更好地理解当前锂离子电池的局限性,并为研究不同电化学储能系统中的降解机制拓展了前景。原位拉曼如何表征电解质演化过程测试装置:图1. 具有空心光纤耦合拉曼分析设备的锂离子软包电池在拉曼装置中(图 1a),10-15 厘米长的空芯光纤的近端被封装在一个定制的微流体单元中,允许光线和流体进入光纤(图 1b, c)。纤维的远端安装并密封在软包电池的电极之间。使用两层单层PE聚合物隔膜(MTI)来避免纤维和电极之间的直接接触(图1d)。简化的空芯光纤(图 1c)经过优化,可在充满电解质时引导拉曼泵浦光和信号波长范围内的光。光纤的 36 µm 宽纤芯区域既可用作波导通道,又可用作微流体通道,其内部体积低至 30 nL/cm。自动注射泵用于根据需要从软包电池中取样和注入电解液。使用底部填充的 10x 0.3 NA 显微镜物镜将拉曼泵浦激光(785 nm 连续波,图1a)发射到填充电解质的光纤芯中。拉曼信号沿光纤的长度产生,一部分以反向传播的光纤模式被捕获,并被引导回邻近的光纤端面。产生的拉曼光的 CCD 图像(图 1c 中的右侧图像)显示大部分拉曼光是在中空光纤芯内产生和引导的。每次光学测量后,电解质样品被注入回软包电池中。由于需要避免任何电池扰动,需要 22 分钟的单次采样间隔(在 C/10 C 速率下大约是完全放电时间的 4%)。定期重复采样以达到在较长时间内监测电解质的目的(典型的充电-放电形成周期需要超过 10 小时)。测试结果分析:图2. 空心光纤中的在线拉曼测量。(a) 从光纤端面发出的拉曼光(左,图像比例尺为 50 µm)和光谱色散图像(右) (b) 在连续样品渗透期间跟踪的拉曼光谱。红色虚线表示泵何时开启;t1-a表示样品流体到达纤芯的时间。 白色虚线表示泵何时关闭,然后是样品注射器的开关。水平实线表示获取 c 中所示光谱的时间 (c) 得到不同溶剂混合物的光谱。与电池化学相关的突出显示的拉曼谱带是 893 cm-1处的碳酸亚乙酯呼吸模式(深红色虚线)、740 cm-1处的 PF6 阴离子模式(绿色虚线)和以 1628 cm-1为中心的碳酸亚乙烯酯 -HC = CH- 谱带(不存在于这些溶液和光谱中)。阴影区域表示与锂溶剂化机制相关的 1700-1850 cm-1处的 EC 和 EMC 带, 插图 i 展示了由 IPA 的拉曼强度(819 cm-1)监测的样品交换时间和 EMC 骨架(~900 cm-1)模式(c中的箭头)。插图 ii 显示了 1700-1850 cm-1处的 EC 和 EMC 波段。纤维芯内的动态交换和拉曼光谱首先在没有软包电池的情况下针对一系列电解质成分和典型溶剂进行了非原位测试(图 2)。光谱仪 CCD 记录近端面图像和光谱分散的光纤图像(图 2a)。在整个实验过程中,以每个光谱 20 秒的积分时间连续记录光谱。为了能够同时监测多个拉曼波段,我们在光谱范围、分辨率和信号强度之间进行了最佳权衡(图 2b)。最初,纤维填充有异丙醇 (IPA),其拉曼光谱如图 2b-c 所示。更换注射器以交换样品,泵流速设置为 5 µL/min (0.083 µL/s) 以渗入纤维芯。一旦拉曼信号稳定,注射泵就会关闭。 样品交换后系统的流体稳定时间目前约为 400 秒(对应于约 33 µL 的流量,图 2c)。此处依次渗透到纤维中的样品是 IPA、碳酸甲乙酯 (EMC)、碳酸亚乙酯 (EC) 和 EMC 的 3:7 混合物,以及商用电池级液体电解质溶液 LP57(即 EC 中的 1.0 M LiPF:EMC 3:7 v/v)。对于每个样品,在 410 和 2182 cm-1 之间获取相对宽带的拉曼光谱(图 2c)。拉曼光谱清晰显示了各种电解质成分特征。 首先,在 LP57 电解质中可以清楚地看到 PF6- 阴离子拉曼谱带在 740 cm-1 处的光谱位置。PF6- 峰在 ~720 cm-1 处与 EC 骨架模式部分重叠。检测 PF6- 很有意义,因为它的分解是基于一种发生在 NMC811 等富镍正极的表面的降解机制。此外,PF6- 很容易与电解质分解反应中产生的水发生反应。 其次,893 cm-1 处的 EC 呼吸模式与分子的环结构完整性有关。最后,1700-1850 cm-1 之间的阴影(宽紫色)带对应于 EMC 和 EC/VC 中羰基(C = O)键的拉曼峰,其光谱位置随锂离子溶剂化动力学而变化。此外,还标记了(弱)光谱带在 1628 cm-1(灰色虚线)处的预期位置,这是由于亚乙烯基 –HC = CH 添加剂 VC 的振动。因此,通过在装置中使用低密度衍射光栅,我们可以同时监测许多重要的电解质成分。图3. 循环过程中的电池电解质拉曼光谱演变。(a) 在 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NMC811) - 石墨锂离子软包电池的形成周期期间操作拉曼光谱,其电解质包含 LP57 + 2 wt.% VC。将电池恒流充电至 4.3 V,恒电位保持在 4.3 V,然后放电 (b) 拉曼光谱演化显示电池电解质的一系列拉曼模式中空纤维嵌入由 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NMC811) 阴极和石墨阳极组成的软包电池中,以监测其在循环期间电解质的化学变化。每个圆形电极的有效面积为 1.54 cm2(直径 14 mm),并被一层聚合物隔膜覆盖。HC 纤维放置在两个分隔层之间,以保护电极表面免受纤维的机械损伤(图 1d)。将电池密封并填充 100 µL LP57,并添加 2 wt.% VC。尽管 HC 纤维在两个隔膜之间产生了微小的间距,但总电极表面与电解质的体积比 (~15 cm2/mL) 仍然非常接近于研究环境中常规组装的软包电池。将电池恒流充电至 4.3 V,在 4.3 V 下恒电位保持 1 小时,最后以 C/10 (18.5 mA g-1NMC) 的循环速率放电至 3.5 V。为确保在纤维芯中进行完全的样品交换,每 22 分钟从电池中提取 24 µL 体积的微量样品(大约是内部纤维体积的 50 倍),通过纤维内拉曼光谱进行分析,然后重新注入软包电池。我们从EC分子从正极到负极的穿过隔膜的扩散时间(td)来监测电极过程。假设聚合物隔膜的曲折度为 2.5,液体扩散系数为 10-6 cm2/s,这导致分子从一个电极到另一个电极的扩散时间为 td = 445 s(~7 分钟)。与之前的实验一样,我们使用宽光谱窗口(640-2340 cm-1,粗光栅)同时跟踪一系列化学物质。在第一个电化学循环期间,拉曼光谱的演变被测量为电池电压(红色曲线)的函数,在此期间预计会由于 EEI 形成而发生许多化学变化(图 3a)。在 PF6-、EC 呼吸模式和 EMC 和 EC/VC 中的羰基 (C = O) 键的谱线中观察到清晰的特征,如图 2b 所示。此外,在~1628 cm-1 处检测到(弱)亚乙烯基-HC = CH-拉曼谱带。在整个循环过程中收集完整的拉曼光谱可以对电解质盐和溶剂及其相互作用进行详细分析。总结:循环过程中碳酸酯溶剂的C=O拉伸模式相关的拉曼光谱变化,以及亚乙烯基-(C=C)双键浓度的变化等信号都可以由原位拉曼装置检测得到。对这些信号的获取和分析有助于研究电解质中的溶剂和盐成分在电池循环中的变化,揭示电池性能降解的机理,对开发长寿命的电池系统具有非常重要的意义。参考文献:Ermanno Miele et al. Hollow-core optical fibre sensors for operando Raman spectroscopy investigation of Li-ion battery liquid electrolytes. Nat. Commun. 2022.DOI: 10.1038/s41467-022-29330-4
  • 材料晶格研究加速新型锂离子电池电解质发展
    p   研究人员表示,分析和设计新离子导体的新方法为可充电电池提供了关键部件。新方法的应用可能会加速高能锂电池以及其他能量存储和传输装置(如燃料电池)的发展。 br/ /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/3477e76a-b550-4f8f-87c2-f756b0769936.jpg" title=" 201803300842364192.png" / /p p   该图揭示了意向电池电解质材料Li 3 PO 4的晶格结构。 研究人员发现,声波能够穿过固体材料,通过声音振动可以揭示离子带电荷的原子或分子如何通过晶格移动 ,以及它们如何在电池中实际的工作原理。在该图中,氧原子显示为红色,紫色金字塔形状为磷酸盐(PO4)分子。 橙色和绿色的球体是锂的离子。 /p p   新方法依赖于对振动通过锂离子导体晶格方式的理解。新方法与抑制离子迁移的方式相关联。这提供了一种方法来发现具有增强离子迁移性的新材料,允许快速充电和放电。同时,该方法还可以降低材料与电池电极的反应性,材料与电池电极的反应会缩短电池的使用寿命。更好的离子迁移率和低反应性这两个特性——往往是相互排斥的。 /p p   这个新概念是由W.M领导的一个团队开发的。该团队包括Keck能源教授Yang Shao-Horn,研究生Sokseiha Muy,最近毕业的年仅17岁的博士John Bachman,研究科学家Livia Giordano以及麻省理工学院,橡树岭国家实验室以及东京和慕尼黑的其他9所院校人员。他们的研究结果在 Energy and Environmental Science杂志上报道。 /p p   Shao-Horn说,新的设计原则已经有五年的时间了。最初的想法始于她和她的团队用来了解和控制催化水分解,并将其应用于离子传导 - 这一过程不仅是可充电电池的核心,而且也是其他应用的技术关键,如在燃料电池和海水淡化系统中的应用。当带有负电荷的电子从电池的一极流向另一极(从而为装置提供电力)时,正离子以另一种方式流过电解质或夹在这些极之间,以完成流动。 /p p   典型地,电解质以液体形式存在时,溶解在有机液体中的锂盐是当今锂离子电池中常见的电解质。但该物质易燃,有时会导致这些电池着火。通过新方法寻找一个可靠的材料来取代锂盐将消除这个问题。 /p p   Shao-Horn说,存在多种有前景的固体离子导体,在与锂离子电池的正极和负极接触相比都具有不稳定性的特点。因此,寻找既具有高离子电导率又具有稳定性的新的固体离子导体是至关重要的。但是,通过对许多不同的结构族和成分进行分类,找到最有前途的结构无疑是一项大海捞针的工作。这就是新的设计原则的用武之地。 /p p   我们的想法是寻找离子电导率与液体相当的材料,但必须具有固体的长期稳定性。Shao-Horn说研究人员被问到“基本原则是什么”,“在一般的结构层次上,是什么设计原则来控制所需属性的”。研究人员回应理论分析和实验测量相结合的方法现在已经有了一些结果。 /p p   该论文的第一作者Muy说:“我们意识到有很多材料可以被发现,但是没有理解或者共同的原则让我们能够合理化发现过程。我们想出了一个可以封装我们的理解并预测哪些材料将处于最佳状态的想法。” /p p   Shao-Horn 说,关键是要观察这些固体材料的晶格性质。这决定了诸如热波和声子之类的振动是如何通过材料的。这种观察结构的新方法最终证明能够准确地预测材料的实际性能。一旦你知道了某物质的振动频率,你就可以用它来预测新的化学性质或解释实验结果。 /p p   研究人员观察到使用该模型确定的晶格特性与锂离子导体材料的导电性之间具有良好的相关性。她说,“我们做了一些实验来实验性地支持这个想法”,并发现结果非常吻合。 /p p   他们特别发现,锂的振动频率本身可以通过调整晶格结构、使用化学取代或掺杂剂来微妙地改变原子的结构排列来进行微调。 /p p   研究人员表示这个新概念现在可以提供一个强大的工具,用于开发新的性能更好的材料,从而可以大幅度提高可存储在给定尺寸或重量的电池中的功率量,并提高安全性。他们已经用这个新方法筛选出了一些新的材料。而且这些技术还可以适用于分析其他电化学过程的材料,如固体氧化物燃料电池,基于膜的脱盐系统或产生氧气的反应。 /p p   该团队包括麻省理工学院的张浩勋, Douglas Abernathy,Dipanshu Bansal和Oak Ridge的Olivier Delaire 东京工业大学的Santoshi Hori和Ryoji Kanno 以及宝马集团位于慕尼黑的研究电池技术公司的Filippo Maglia,Saskia Lupart和Peter Lamp。这项工作得到了宝马,国家科学基金会和美国能源部的支持。 /p p   文章来自azonano网站,原文题目为Design principles could point to better electrolytes for next-generation lithium batteries /p p br/ /p
  • 【前沿快讯】刀片式研磨机用于全固态电解质前驱体的制备
    全固态锂离子电池因为采用固体电解质,不含易燃、易挥发组分,彻底消除因漏液引发的电池冒烟、起火等安全隐患,被称为最安全的电池体系。固体电解质是全固态锂离子电池的核心部件,硫化物固体电解质因为高离子电导率、合适的电化学窗口以及较好的力学性能而受到广泛关注。目前,制备含硫固体电解质的方法一般采用振动球磨法长时间球磨混合前驱体原料后,再高温煅烧而获得。深圳大学田冰冰教授团队首次报道了一种创新的制备含硫固体电解质的方法:采用刀片式研磨机高速混合前驱体原料,仅需不到5分钟,即可进入煅烧步骤制得含硫固体电解质。通过此法制得的硫化物固体电解质离子电导率高达20 mS cm-1,组装成固态电池后测得在0.1C电流密度下,比容量达到165 mA h g-1,同时,具有良好的倍率性能和循环寿命。如下为文献[1]中提到的刀片式研磨机高速混合与传统球磨方法的优势对比:制备方法传统球磨高速研磨混合设备行星式球磨机高速刀片式研磨机混合方式球磨刀片研磨最大处理量50g500g转速180/360rpm10000-25000rpm耗时重复次数1-2h10-20次25s6次煅烧条件取10-20g置于密封石英管中460-555℃×16h取100-300g置于氧化铝坩埚中460-555℃×16h显然,采用高速刀片式研磨机混合前驱体,处理量增大了近十倍,且缩短了研磨时间,大大提高了制备效率。IKA Multidrive control研磨机是一款采用了德国先进制造工艺的高速刀片式研磨机,可满足各种需要高速研磨或高速混合的应用场景。 关于IKAIKA 集团是实验室前处理、分析技术、 工业混合分散技术的市场领导者。电化学合成仪、磁力搅拌器、顶置式搅拌器、分散均质机、混匀器、恒温摇床、恒温培养箱/烘箱、移液器、研磨机、旋转蒸发仪、加热板、恒温循环器、粘度计、量热仪、生物反应器、化学合成釜、实验室反应釜等相关产品构成了IKA 实验室前处理与分析技术的产品线;而工业技术主要包括用于规模生产的混合设备、分散乳化设备、捏合设备、以及从中试到扩大生产的整套解决方案。IKA 还与全球知名大学和科学家进行着密切的合作, 支持其在科研道路上不断探索。我们致力于为客户提供更好的技术, 帮助客户获得成功。IKA 成立于1910年,集团总部位于德国南部的Staufen,在美国、中国、印度、马来西亚、日本、巴西、韩国、英国、波兰等国家都设有分公司。 艾卡(广州)仪器设备有限公司是IKA 集团于2000年设立的全资子公司,主要负责为中国和蒙古国提供产品、技术和服务支持。
  • 可令锂电池更安全的新型聚合物电解质
    p style=" text-align: center " /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/a9849a7c-1457-4d49-ab26-81b4bbc2cb08.jpg" title=" A solid polymer electrolyte film that’s being utilized in lithium batteries.jpg" width=" 300" height=" 161" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 161px " / /strong /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong 由Zhu博士领导的研究中锂电池上正在使用的固体聚合物电解质薄膜。 /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong 图片来源:阿克伦大学。 /strong /span /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 嵌入式医疗设备、无人驾驶飞行器、电动汽车 /strong /span strong 和 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 其他类似产品 /span 的电源,对它们的性能至关重要。 /strong /p p   那么,如果像锂电池这种能量储存装置没有如预期工作,会发生什么呢?一辆电动或混合动力汽车将无法使用,急需的生物医学器具会耽误病人的健康。 /p p   这些都是聚合物科学教授Yu Zhu博士和其他科学家共同努力避免的后果。 /p p   Zhu的研究小组的论文题目为 strong i “一种超离子导体导电的,电化学稳定的双盐聚合物电解质” /i /strong ,可以在《焦耳》,细胞出版社的前瞻性期刊上浏览,该刊物涵盖各个领域的能源研究。 /p p   Zhu和他的研究团队发明了一种固体聚合物电解质,可用于锂离子电池,以替代现有的液体电解质,可提高锂电池的安全性和性能。 /p p   Zhu谈到, strong 由于电极的高界面电阻和低离子导电性,固体电解质并未在锂电池领域进行市场推广 /strong 。然而,Zhu和他的团队发现, span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 室温条件下,一种双盐基聚合物固体电解质在锂电池电极材料和超离子导体导电性方面表现出优异的电化学稳定性 /span 。 /p p    span style=" color: rgb(31, 73, 125) " i “长期以来,人们一直考虑将固体电解质用于锂离子电池,因为它的阻燃性,高机械强度,可能会减轻电池故障造成的灾难。电池的安全性和能量密度是锂电池新兴应用领域的主要问题,比如在电动汽车中的使用。 /i /span /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " i   如果固态聚合物电解质得到成功开发,电池的能量密度将会翻倍,锂电池的安全问题也会被消除。这项研究为开发具有前景的锂电池用固体电解质奠定了强有力的基础。” /i /span /p p style=" text-align: right " span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 本文主要作者,Yu Zhu博士 /span /p p   该研究团队已建立了一家名为 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " Akron PolyEnergy /span 的公司,该公司将进一步开发这种方法,并为未来的商业化目标制备一个大型原型样品。 /p p   Zhu的研究生, span style=" color: rgb(255, 0, 0) " Si Li /span 和 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " Yu-Ming Chen /span ,是这项研究的主要作者。其他科学家还有研究生 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " Wenfeng Liang,Yunfan Shao span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 和 /span Kewei Liu /span ,以及位于校内的国家高分子创新中心仪器科学家 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " Zhorro Nikolov /span 博士。 /p
  • 上海硅酸盐所发展出基于层状结构电解质的固态氟离子电池
    固态氟离子电池(SSFIBs)是一种阴离子穿梭驱动、无碱金属的新兴储能体系,具有成本低、安全性好、能量密度大等潜在优势。相比于传统的阳离子穿梭电池(如碱金属离子电池、多价阳离子电池等),氟离子电池可避免负极枝晶生长以及多价离子迁移缓慢等问题,还具有潜在的高体积能量密度(理论达5000 Wh/L),但这一体系面临着高导氟离子电解质缺乏以及低温下(150 ℃)表现出10-4 S/cm的高离子电导率,导致对应SSFIBs的可逆循环需要高温维持,限制了其应用场景。近年来出现的CsPbF3系列钙钛矿、MSnF4(M=Ba, Pb)等氟化物在室温下便可表现出较高的离子电导率,尤其在Sn(II)基氟化物中,Sn(II)的孤电子效应可诱导氟位缺陷或无序的形成,并伴随着静电排斥效应,利于氟离子的体相传输。然而,已报道的基于Sn(II)基电解质的SSFIBs由于潜在的体相分解或者界面衰退,即便在弱电流密度(KSn2F5固态电解质的合成与结构KSn2F5的离子-电子导电性能KSn2F5的离子-电子导电性能KSn2F5基对称电池的界面动力学分析准固态氟离子电池的构架和电化学性能CuF2正极放电和充电态的形貌和物相分析
  • 中科大突破全固态锂电池电解质在性能和成本上的双重瓶颈
    全固态锂电池可以克服目前商业化锂离子电池在安全性上的严重缺陷,同时进一步提升能量密度,对新能源车和储能产业是一项颠覆性技术。但是,由于全固态锂电池的核心材料—固态电解质—难以兼顾性能和成本,目前该技术的产业化仍面临巨大阻碍。6月27日,中国科学技术大学的马骋教授报道了一种新型固态电解质,它的综合性能和目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近,但成本不到后者的4%,很适合产业化应用。该成果以“A cost-effective, ionically conductive and compressible oxychloride solid-state electrolyte for stable all-solid-state lithium-based batteries”为题发表在国际著名学术期刊《Nature Communications》上。为了满足实际应用的需求,全固态锂电池的固态电解质至少需要同时具备三个条件:高离子电导率(室温下超过1毫西门子每厘米),良好的可变形性(250-350兆帕下实现90%以上致密),以及足够低廉的成本(低于50美元每公斤)。但是,目前被广泛研究的氧化物、硫化物、氯化物固态电解质都无法同时满足这些条件。氧化物作为脆性陶瓷,普遍不具备可变形性。硫化物和大部分氯化物则成本高昂,至少在200美元每公斤的量级。这些材料中唯一的例外是氯化锆锂,但是它的离子电导率却远低于1毫西门子每厘米。   此次研究中,马骋教授不再聚焦于上述氧化物、硫化物、氯化物中的任何一种,而是转向氧氯化物,设计并合成了一种新型固态电解质—氧氯化锆锂。这种材料具有很强的成本优势。如果以水合氢氧化锂、氯化锂、氯化锆进行合成,它的原材料成本仅为11.6美元每公斤,很好的满足了上述50美元每公斤的要求。而如果以水合氧氯化锆、氯化锂、氯化锆进行合成,氧氯化锆锂的成本可以进一步降低到约7美元每公斤,远低于目前最具成本优势的固态电解质氯化锆锂(10.78美元每公斤),并且不到硫化物和稀土基、铟基氯化物固态电解质的4%。在具备极强成本优势的同时,氧氯化锆锂的综合性能和目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相当。它的室温离子电导率高达2.42毫西门子每厘米,超过了应用所需要的1毫西门子每厘米。与此同时,它良好的可变形性使材料在300兆帕压力下能达到94.2%致密,也超过应用所需要的水平(250-350兆帕下90%以上致密)。由氧氯化锆锂和高镍三元正极组成的全固态电池展示了极为优异的性能:在12分钟快速充电的条件下,该电池仍然成功的在室温稳定循环2000圈以上。   氧氯化锆锂的发现,使固态电解质在性能、成本两方面同时实现了突破,对全固态锂电池的产业化具有重大意义。审稿人认为这一发现“很有新意和原创性”,并且认为氧氯化锆锂材料“很有前景”,“有益于固态电池技术的商业化”。
  • 院士团队固态电解质成果遭质疑 仪器大战佐证关键论点
    p   2019年1月25日,清华大学材料科学与工程学院南策文院士和李亮亮副研究员团队通过系统实验结合第一性原理计算,探究了一种新型的PVDF基固态电解质与锂金属阳极之间的界面,发现原位形成具有稳定、均匀镶嵌结构的纳米级界面层可以有效抑制锂枝晶的生长。研究成果以“Self‐Suppression of Lithium Dendrite in All‐Solid‐State Lithium Metal Batteries with Poly(vinylidene difluoride)‐Based Solid Electrolytes”为题发表在Advanced Materials上。 /p p style=" text-align: center " img width=" 500" height=" 215" title=" Self‐Suppression of Lithium Dendrite in All‐Solid‐State Lithium Metal Batteries with Poly(vinylidene difluoride)‐Based Solid Electrolytes.jpg" style=" width: 500px height: 215px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" Self‐Suppression of Lithium Dendrite in All‐Solid‐State Lithium Metal Batteries with Poly(vinylidene difluoride)‐Based Solid Electrolytes.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/65f43a48-13ea-4629-b162-95b1cb55e798.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   意大利米兰-比科卡大学的Piercarlo Mustarelli教授团队对上述工作中“纯PVDF基固态电解质”这一概念提出质疑,他们认为不可能利用纯PVDF聚合物制备出无溶剂的锂离子导体固态电解质,而且由于DMF溶剂的存在,文中所报道的固态电解质实际上应该是凝胶电解质。相关评论以“Is It Possible to Obtain Solvent‐Free, Li+‐Conducting Solid Electrolytes Based on Pure PVdF? Comment on “Self‐Suppression of Lithium Dendrite in All‐Solid‐State Lithium Metal Batteries with Poly(vinylidene difluoride)‐Based Solid Electrolytes””为题,于2020年2月27日在线发表在Advanced Materials上。 /p p style=" text-align: center " img width=" 500" height=" 209" title=" Comment on Self‐Suppression of Lithium Dendrite in All‐Solid‐State Lithium Metal Batteries with Poly(vinylidene difluoride)‐Based Solid Electrolytes.jpg" style=" width: 500px height: 209px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" Comment on Self‐Suppression of Lithium Dendrite in All‐Solid‐State Lithium Metal Batteries with Poly(vinylidene difluoride)‐Based Solid Electrolytes.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/8d830fb1-9742-4479-b38c-d4a221db4e79.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   Piercarlo Mustarelli教授等人认为DMF沸点高达153℃,即便在真空条件下也不可能从聚合物基质中完全移除。而且,南策文院士团队的文章中并没有给出相应的热重表征数据来证实DMF已经被完全从PVDF电解质中移除。 /p p   为验证这一说法,PiercarloMustarelli教授团队根据南院士文中的描述,采用同样的PVDF-LiFSI(3:2, w:w)电解质体系和DMF-THF(3:7, v:v)的溶剂体系进行研究,并且同样在80℃真空干燥20h。然而, 热失重曲线表明,即使是沸点相对较低的THF溶剂(66℃),经过上述处理后都没被完全除去。而且由于DMF的蒸发,曲线几乎呈线性下降趋势,甚至持续到250℃的高温都没能完成,说明PVDF电解质体系中至少含有13%以上的DMF溶剂。TGA曲线(N sub 2 /sub 氛围)同样证实,上述电解质体系中含有大约14%的溶剂残留。 /p p style=" text-align: center " img title=" PVDF电解质薄膜的热重分析结果.jpg" style=" max-width:100% max-height:100% " alt=" PVDF电解质薄膜的热重分析结果.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/b3bf7fa0-b712-4e4c-89e0-b6e4d0a51676.jpg" / /p p style=" text-align: center " PVDF电解质薄膜的热重分析结果 /p p   同日,Advanced Materials在线发表了南策文院士与李亮亮副研究员团队正面回应上述质疑的文章,文中认为少量溶剂残留并不代表该电解质就一定是凝胶电解质,“含有自由溶剂分子”的才算是,而文中报道的PVDF电解质中不存在自由DMF溶剂分子,因此实质上是不含自由溶剂的固态电解质而非凝胶电解质。 /p p style=" text-align: center " img width=" 500" height=" 210" title=" Response to Comment on “Self‐Suppression of Lithium Dendrite in All‐Solid‐State Lithium Metal Batteries with Poly(vinylidene difluoride)‐Based Solid Electrolytes.jpg" style=" width: 500px height: 210px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" Response to Comment on “Self‐Suppression of Lithium Dendrite in All‐Solid‐State Lithium Metal Batteries with Poly(vinylidene difluoride)‐Based Solid Electrolytes.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/8737b43e-c5f7-47e4-91c4-dd176f220965.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   南策文院士与李亮亮副研究员团队从自由溶剂存在形式、离子传导机制以及性能优越性等角度出发,针对质疑进行了正面回应:之前文章所报道的PVDF基固态电解质薄膜中确实存在着少量DMF溶剂的残留。气相色谱和固态核磁共振光谱结果证实,PVDF-LiClO4体系和PVDF-LiFSI体系中溶剂的残留量分别为13%和15%。然而,他们认为尽管有少量的溶剂残留,但是并不代表该电解质就一定是凝胶电解质。 /p p   虽然文中报道的PVDF基电解质薄膜中有少量溶剂存在,但是其中溶剂并不是以自由分子的形式存在。由于大量吸收液体电解质,普通PVDF基凝胶电解质的溶剂含量通常超过50%,其中含有大量的自由溶剂分子。而我们所制备的电解质薄膜中溶剂含量(13%-15%)远低于凝胶电解质中的溶剂含量,更重要的是,薄膜中不存在自由DMF溶剂分子。拉曼光谱和红外光谱证实, PVDF基电解质薄膜中经过80℃长达12小时或20小时的真空干燥处理后检测不到自由DMF分子的拉曼或红外信号,这说明残留的DMF溶剂分子全部与Li+发生配位形成了[Li(DMF)x]+的离子复合物。因此,南策文院士团队认为,他们制备的PVDF基电解质中残留的DMF溶剂分子以键合态而非游离形式存在,与那些含有大量游离溶剂分子的普通凝胶电解质是不同的。 /p p style=" text-align: center " img title=" PVDF基电解质膜与常规PVDF基凝胶电解质中溶剂含量对比.jpg" style=" max-width:100% max-height:100% " alt=" PVDF基电解质膜与常规PVDF基凝胶电解质中溶剂含量对比.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/47a9676d-3ed0-4ae3-8f74-afd50a66dbd2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 南院士团队所制备的PVDF基电解质膜与常规PVDF基凝胶电解质中溶剂含量对比 /p p style=" text-align: center " img title=" PVDF电解质薄膜中DMF溶剂分子的存在形式表征.jpg" style=" max-width:100% max-height:100% " alt=" PVDF电解质薄膜中DMF溶剂分子的存在形式表征.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/768065f5-f623-4a00-9f31-34787388fc4b.jpg" / /p p style=" text-align: center " PVDF电解质薄膜中DMF溶剂分子的存在形式表征 /p p   全固态型电解质是由锂盐和高分子基质络合而成,而凝胶型电解质则是由锂盐与液体塑化剂、溶剂等与聚合物基质形成稳定凝胶的电解质材料。毫无疑问,固态电解质是非溶剂体系,而凝胶电解质中含有大量的溶剂。那么,含有少量非游离溶剂残留且具有类固体机械性能的电解质属于固体电解质还是凝胶电解质呢? /p p br/ /p
  • 《电解质饮料(饮品)》团体标准征求意见稿发布!
    关于对《电解质饮料(饮品)》团体标准(征求意见稿)征求意见的函各有关单位、专家:近期中国饭店协会、中国食品工业协会联合牵头制订了《电解质饮料(饮品)》团体标准。工作启动后,起草工作组按照标准制订工作程序,组织完成了《电解质饮料(饮品)》团体标准的征求意见稿(见附件1)及编制说明(见附件2),现面向行业征求意见。征求意见时间为2024年2月9日–2024年3月8日。请按照附件3格式填写修改意见,于2024年3月8日前反馈至中国食品工业协会邮箱:cnfia@vip.163.com。《电解质饮料(饮品)》团体标准征求意见反馈表.docx《电解质饮料(饮品)》团体标准编制说明.pdf《电解质饮料(饮品)》团体标准征求意见稿.pdf中国食品工业协会标准化工作委员会 2024年2月9日
  • 物理所吴凡团队:硫化物固态电解质与有机液态电极固-液界面兼容性新突破
    【工作介绍】锂金属由于其最高的能量密度而被认为是最理想的锂电池负极材料,但传统的锂金属-液体电解液电池系统存在着低库仑效率、SEI重复破裂生成和锂枝晶生长等问题。由锂金属、芳香烃和醚类溶剂组成的室温液态锂金属可从根本上抑制锂枝晶形核生长,从而解决以上问题,并且比高温熔融的碱金属或碱金属合金更容易控制、更稳定、更安全。然而,室温液态锂金属与硫化物固态电解质界面不兼容,会发生剧烈的化学反应。基于此,中科院物理所吴凡团队在解决硫化物固态电解质与有机液体电极之间长期存在的固-液界面相容性难题上取得了突破。开发出了包括PEO和β-Li3PS4/S在内的多种兼容性强的界面保护层,实现了大于1000h的长时间稳定循环。这种稳定硫化物固态电解质和有机液态锂负极之间的固-液界面的技术方法,成功地解决了界面副反应的关键问题,使这种电池构造在长周期运行中安全稳定。这为进一步提高锂电池的循环寿命和安全性开辟了新的路径。该成果以“Stable Interface Between Sulfide Solid Electrolyte and-Room-Temperature Liquid Lithium Anode”为题发表在ACS Nano上,通讯作者为中国科学院物理研究所吴凡研究员,共同第一作者为彭健博士,伍登旭硕士和姜智文硕士。【背景介绍】在锂离子电池中,固-液界面的化学和电化学不稳定性对电池特性有重要影响,如充放电效率、能量效率、能量密度、功率密度、循环性、使用寿命、安全性和自放电。不稳定的固体电解质界面(SEI)和暴露的表面会消耗锂源,降低循环性能/放电效率,增加内阻,产生气体,并降低安全性。解决固-液界面的化学/电化学不稳定问题是电池有效运行的关键。因此,对界面问题的研究是锂离子电池基础研究的核心。为了稳定电极-电解质界面,研究人员通常对电极/电解质材料或电极/电解质表面进行改性,或在电解质中添加添加剂以形成更稳定的SEI层,以获得良好效果。硫化物固体电解质(SE)表现出与液体电解质相当/超过液体电解质的高离子传导性和理想的机械硬度。然而,硫化物SE和有机液体电极(LE)之间的固-液界面问题一直是一个难以克服的挑战,研究结果非常有限。如果这个界面问题能够得到很好的解决,硫化物SE的应用范围可以从全固态电池(ASSB)系统进一步扩大到半固态电池(SSSB)系统。例如,在锂硫(Li-S)电池系统中,硫化物SE被用来形成固-液混合电解质,可以有效防止锂-硫电池中的穿梭效应,进一步提高循环性能。此外,在这项工作和以前的相关工作中,硫化物SE被应用于液体金属锂(Li-BP-DME)电池。在这种新的电池配置中,带有PEO保护层的硫化物SE和Li-BP-DME溶液可以保持稳定和兼容的界面,从而提高循环稳定性。然而,深入的降解机制仍然是缺失的,没有得到理解。为了清楚准确地了解硫化物SE(Li7P3S11(LPS))-有机LEs(液态金属Li-BP-DME)电池的固-液界面的形成和演变机制,本工作利用各种先进的表征技术对界面进行了研究,如X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)等。此外,基于对界面的深入研究,有效地设计和控制了有机LE/硫化物SE界面。因此,在有机LE和硫化物SE之间的固-液界面相容性这一长期难题上取得了突破性进展。获得了多种化学/电化学稳定、高锂电导率、电子绝缘的与有机LEs(液态金属锂-BP-DME)和硫化物SEs(LPS)兼容的界面保护层,包括PEO-LiTFSI和β-Li3PS4/S界面层。对液态金属锂(Li-BP-DME)与保护层反应形成的SEI层进行了深入表征。此外,在使用两种界面保护层的硫化物SE(LPS)/界面保护层/有机LE(Li-BP-DME)对称电池中获得了长周期性能。在使用PEO-LiTFSI聚合物界面保护层的对称电池中,在循环1000小时后,阻抗和极化电压值仍然很小。同样,带有β-Li3PS4/S界面保护层的对称电池也可以稳定地循环1100h,而且阻抗很小。这些结果证明了两个界面保护层的有效性,它们可以长期稳定硫化物SE(LPS)和有机LE(Li-BP-DME)之间的固-液界面。这种稳定固-液界面的技术方法成功地解决了硫化物SE(LPS)-有机LE(Li-BP-DME)电池体系中界面副反应的关键问题。因此,"液态金属锂(Li-BP-DME)"可以提供优异的性能,如高安全性、优异的树枝状物抑制能力、低氧化还原电位0.2V-0.3V vs Li/Li+,以及室温下12mS cm-1的高电导率,并且电池系统可以长期安全循环。该技术方法为解决硫化物SE和有机LE的固-液界面相容性问题提供了宝贵的方法,对进一步提高锂电池的循环寿命和安全性具有重要的现实意义。 【核心内容】为了研究裸露的硫化物SE(Li7P3S11)和液体金属锂BP-DME之间的SEI,我们组装了Li1.5BP3DME10/LPS/Li1.5BP3DME10对称电池(图1a-1c)。有机LE与硫化物SE接触,形成固-液界面,如图1c所示。图1a显示了对称电池的电压曲线,显示了逐渐增加的过电位(从0.123V到2.45V)和不稳定的循环,在30℃下电流密度为0.127mA cm-2,持续200小时。对称电池的阻抗持续增加表明在界面上发生了副反应,硫化物SE(LPS)和有机LE(Li-BP-DME)之间的化学/电化学稳定性很差。这也可以从循环前后的LPS的XRD数据中得到证实(图1d)。循环后,LPS片材表面的特征峰几乎完全消失,表明LPS表面几乎完全反应或分解了。循环后裸露的硫化物SE的横截面和平视形态由SEM进行了表征。由于硫化物SE的面积比有机LE的面积大,LPS有两个区域。一个是暴露于Li-BP-DME的反应区,另一个是未暴露于Li-BP-DME的非反应区,如图1e所示。图1f-g显示了循环后的LPS片的SEM图像,它显示了LPS片的反应区和非反应区的细节。结果显示,许多界面侧面反应的产物堆积在反应区,而未反应区是光滑、平坦和密集的。图1g的EDS映射图见图1h。比较反应区和未反应区的C、O、P和S元素含量,未反应区的P和S元素含量明显高于反应区,而反应区的C和O元素含量则高于未反应区。这些结果表明,界面副反应导致了硫化物SE的分解,大量的有机物质在反应区积累。图1i-1j分别显示了非反应区、轻度反应区、轻度严重反应区和严重反应区的细节。与图1i中的非反应区相比,在从非反应区向反应区过渡的过程中,界面侧的反应程度逐渐加强。轻度反应区的反应物的形态特征是光滑的球形小颗粒堆积,而轻度反应区的反应物是小绒球状颗粒,有不连续的薄层和裂缝。那些在严重反应区的颗粒的特点是更多的颗粒堆积在一起,形成一个更厚的界面层,它是崎岖不平的,有许多孔隙。图1m-1p是LPS片界面的SEM和EDS图谱。图1n中严重反应区的横截面形态显示,反应后的LPS片变得松散,具有多层结构。这表明在LPS界面和内部发生了化学反应,产生了更多的反应产物。反应产物很大,导致固体电解质层之间出现断裂和撕裂。由于反应产物的离子传导能力比原来的LPS SE弱,而且整个电解质片的离子传导通道不均匀,对称电池的极化不断增加。图1o清楚地显示了一个蓬松的、较厚的SEI层,厚度约为1.5μm。图1o的EDS映射图显示在图1p。可以看出,SEI层中C和O元素的含量高于LPS片,而LPS片中P和S元素的含量则高于SEI层。这些结果表明,SEI层的成分中含有大量的有机物和部分无机物,导致其具有蓬松而非致密的特点,离子传导率低。 图2显示了Li7P3S11的XPS分析以及它们与液体金属锂的反应。P 2p光谱可分为131.4 eV和133.1 eV的两个峰,分别对应于P2S74-和PS43-物种。随着反应的加剧,P2S74-的峰面积比从散装Li7P3S11的61%下降到严重反应区的48%。这一现象的原因是在Li7P3S11的DME溶解产物中,P2S7相比PS4相更易溶解。P2S7相的逐渐溶解导致Li7P3S11电解液表面不断形成孔和裂缝,这与SEM的结果很一致。在块状Li7P3S11中,S 2p信号可由三种不同的硫物种描述,在161.3、162.0和163.4 eV处发现峰值,它们分别对应于P-S-Li、P=S和P-S-P硫物种。峰区产生的P-S-Li、P=S和P-S-P硫磺物种的比例约为7:3:1,与Li7P3S11结构模型的理论值非常吻合。在Li7P3S11的轻度和重度反应区,属于P2S7相的P-S-P的峰面积比下降,这也证实了P2S7相的溶解。此外,在严重反应区,159.9 eV的新峰被赋予Li2S,这源于Li7P3S11 SE与液体金属锂的反应。至于C 1s光谱,Li7P3S11中284.8和286.7 eV的信号分别对应于-(CH2)-键和-O-CH2-键,这归因于样品杂质(脂肪族、不定形碳)。以284.8 eV为中心的碳峰被用作参考峰。在轻度反应区,在288.6 eV处出现了另一个C 1s信号,它源于DME分解的-O=C-O-。在严重反应区,也检测到了来自碳酸盐物种(如Li2CO3和ROCO2Li)的-OCO2-(在289.6 eV)。Li7P3S11中的O 1s光谱由两个主要贡献描述。位于531.2和532.9 eV的峰值分别属于Li-O-(Li2O)和C-O-C。Li2O是另一种常见的相位杂质。在轻度反应区,发现来自酯类(-COOR)的C=O键(在532.4 eV)。在严重反应区,C=O(-COOR和-OCO2-)的峰面积比明显增加,这与上述C 1s光谱的分析一致。在Li 1s光谱中,55.4 eV的峰可以归属于Li-O(Li2O,LiOH,Li2CO3)或Li-S(Li-S-P,Li2S),这些材料的BEs非常接近,因此这里用一个宽峰来近似地拟合Li 1s光谱。为了进一步研究SEI,通过TOF-SIMS技术对循环后的LPS裸片进行了测量。补充图1显示了LPS表面的SEI带负电和正电的片段的质谱,其中包含了关于SEI带电片段的信息。质谱包含了大量的正负离子碎片,包括无机离子碎片离子碎片。无机物包括LiC(C-)、LiH(Li2H+)、Li2O(Li3O+)、多硫化锂LiSx(S-、S2-、S3-、Li2S+、Li3S+)、Li3P(P-)、Li3PO4(P-、PO2-、Li2PO2+)、Li2SO3或LiSxOy(SO-、S2O-、SO2、 Li2SO+,Li3SO+),LiOH(LiO2H2-),LiSH(SH-,Li2SH+),Li2CO3(Li3CO3+),一些硫化物的分解产物(PS-,PS2-,PS3-,PSO-,PS2O-),以及由一些杂质元素产生的LiF,LiCl。有机化合物包括烷氧基碳酸盐ROCO2Li(O-)、烷氧基亚硫酸盐ROSO2Li(SO-、S2O-、SO2-、Li2SO+、Li3SO+)、乙炔化合物(CH-、C2H-)、烷基化合物(CH3+)、非芳香族化合物硫醇RSH(SH-)、甲酸锂HCOOLi(CHO2-)、乙酰基锂HCCOLi(C2HO-)和其他有机化合物。C6H5+苯环离子的存在表明联苯的分解。虽然不同反应区(轻度反应区和重度反应区)的SEI形态特征不同(图1j-1l所示),但不同区域的离子碎片基本相同,而只有个别离子种类不同。例如,Li2S+(m/z=46)、Li2SO+(m/z=62)、Li3SO+(m/z=69)和Li2PO2+(m/z=77)无机离子碎片没有出现在严重反应区,而CH3OLi2+(m/z=45)、CH3O2+(m/z=47)和 C6H5+(m/z=77)有机离子碎片没有出现在温和反应区。这表明严重反应区的SEI层比轻微反应区的SEI层含有更多的有机产物,这样,严重反应区的SEI层的形态是由大量的有机物堆积形成的笨重而松散的结构。为了研究这些反应产物物种的空间分布,测量了负离子和正离子模式的映射图像,如图3a,图3b所示。从图3a中可以看出,C-、O-、CH-、C2H-、S-和SH-有机二次离子表现出相对较高的强度,而其他无机二次离子表现出相对较低的强度。这意味着SEI层的表面,即靠近有机LE的一侧,主要由有机物组成,而无机物的比例较少。图3b显示Li+二次离子的强度相对较高,说明在SEI形成过程中,锂源被部分消耗,SEI表层的有机产物含有大量的锂元素。根据LPS片在负离子和正离子模式下循环后的深度曲线(图3c-3f),无机离子片段(Sx-(S-,S2-,S3-),SxOy-(SO-,SO2-,S2O-),PSxOy-(PS-,PS2-,PS3-,PSO-),P-,PO2-,SH-、 LiO2H2-, LiS-, Li+, Li2+, Li2H+, Li2SH+, Li2OH+, Li3O+, Li3CO3+, LiSxOy+ (Li2S+, Li3S+, Li2SO+, Li3SO+), Li2PO2+) 随着分析深度的增加而增加、 而有机离子碎片(C-, O-, CH-, C2H-, CH2O-, CHO2-, CH3+, CH3O2-, C6H5+, CH3OLi2+)的强度随着深度的增加而降低,表明SEI是双层结构,外层和内层分别由有机和无机相组成。这与主流的SEI层模型和镶嵌模型中的双层模型是一致的(即SEI层由两层物质组成,靠近液态电解质的松散有机物和靠近金属锂的致密无机物)。从深度剖面曲线也可以确认SEI的厚度,大于166nm(10nm min-1 SiO2标准,1000s),比传统液态电解质金属锂电池的厚度(10~20nm)。从二次离子的三维分布(图3g),可以观察到二次离子随深度变化的趋势。二次离子的三维分布与图3c-3f中二次离子随深度变化的趋势一致。值得指出的是,硫化物SE (Li7P3S11)的分解产物(PS-, PS2-, PS3-, PSO-, PS2O-)的含量随深度增加,说明大量的硫化物SE (Li7P3S11)被分解,分解产物在硫化物SE附近的表面聚集。总之,裸露的硫化物SE和有机液体金属锂-BP-DME之间的界面层是一个松散的界面层,其中有机和无机产物是随机堆积的。松散的界面层没有形成一个薄而密的连续无机界面层来阻挡有机Li-BP-DME,而是让液态金属锂不断地通过这个界面层与硫化物SE发生反应,从而消耗了电池中的锂源,降低了电池的循环性能,导致电池的内阻增加,最终失效。 根据上述特征分析,由硫化物SE和有机LE Li-BP-DME反应形成的SEI不能稳定地兼容。因此,有必要设计出化学/电化学稳定、高锂导电性和电子绝缘性并与有机LE Li-BP-DME和硫化物SE兼容的人工SEI层。此文选择了四种可能适用于硫化物SE和液体有机阳极的界面层材料,包括LIPON、富含LiF的界面层、PEO-LiTFSI聚合物和β-Li3PS4/S(图4a-4d)。LIPON界面层的厚度为200纳米,通过磁控溅射在硫化物SE片上,如图4e所示。图4f显示了在固定电流为0.127 mA cm-2时,由Li7P3S11、Li-BP-DME和LIPON界面层组装的对称电池的电压曲线。对称电池显示出低的初始过电位(0.08V),但在循环200小时后电压迅速上升到0.68V。低的初始过电位表明在循环前有一个小的界面阻抗和良好的界面接触,但迅速增加的电压表明LIPON和Li-BP-DME之间有严重的反应。因此,LIPON界面层并没有起到稳定界面的作用。由LIPON和Li-BP-DME之间的反应产生的SEI不具有化学/电化学稳定性和高离子传导性,这样的LIPON界面层就不适合做界面保护。富含LiF的界面层是在Li7P3S11片材的表面原位形成的,实验过程见图4b。从界面层的照片(图4g)可以看出,界面层的厚度均匀性较差,界面层中出现了材料聚集的现象,部分区域出现了可观察到的白色材料聚集。带有富含LiF的界面层的Li7P3S11和Li-BP-DME溶液在0.127 mA cm-2的固定电流下被组装成一个对称电池。电压曲线如图4h所示,这与带有LIPON界面层的对称电池相似。稳定性差的循环200h后,极化电压从0.135V逐渐增加到1.3V,表明界面阻抗逐渐增加。这种界面层不能发挥兼容作用,因此不适合硫化物SE和液体电解质电池系统。PEO-LiTFSI聚合物具有良好的化学/电化学稳定性,可以作为硫化物SE和金属锂之间的界面层,起到良好的界面保护作用。因此,尝试将PEO-LiTFSI聚合物引入硫化物SE和液态金属负极体系中,具体制备过程见图4c。图4i所示为制备好的带有PEO界面层的Li7P3S11薄片,它被组装成一个对称电池。电压曲线如图4j所示。该对称电池在电流密度为0.127 mA cm-2的情况下稳定循环200h,极化电压0.115V几乎没有变化,表明PEO-LiTFSI聚合物和Li-BP-DME之间反应形成的SEI与硫化物SE Li7P3S11兼容。这种SEI具有良好的化学/电化学稳定性,在室温下具有高的Li+导电性,以及理想的电子绝缘性能。另一个有效的界面层是β-Li3PS4/S。该界面层的制备过程如图4d所示,它也是在原地生成的。图4k显示了制备好的带有β-Li3PS4/S的Li7P3S11片,它被用来组装对称电池。对称电池的电压曲线如图4l所示,显示了对称电池在电流密度为0.127 mA cm-2的情况下200h的稳定循环,以及几乎不变的0.075V的极化电压。因此,β-Li3PS4/S界面层适用于硫化物SE和液体电解质电池系统。总之,通过实验筛选,从四种可能的兼容界面层材料中选出了两种具有实际效果的界面层材料(即PEO-LiTFSI聚合物和β-Li3PS4/S)。为了获得具有最佳化学/电化学稳定性和Li+电导率的PEO-LiTFSI和β-Li3PS4/S界面保护层,对两种界面层的制备参数进行了详细研究。PEO界面层有两个关键参数,一个是界面层的厚度,另一个是界面层中锂盐LiTFSI的浓度。首先探讨了PEO界面层的最佳厚度,如图5a所示。探讨了两种LiTFSI浓度(EO/Li+=24和EO/Li+=8)的PEO界面层的不同厚度。通过在Li7P3S11片材上浸泡不同数量的PEO溶液来控制界面层的厚度,PEO溶液的浸泡量为20μL、30μL、40μL和50μL。具有不同厚度参数的界面层的Li7P3S11片被组装成对称的电池。结果表明,在两种锂盐浓度下,不同量的PEO溶液(或不同厚度)的PEO界面层,对称电池在稳定循环200h后,在0.127mA cm-2的电流密度和0.15V左右的小极化电压下表现出良好的循环性能。接下来,我们探讨了不同浓度的锂盐LiTFSI的界面层在相同厚度下的有效性(图5b)。在固定的PEO溶液体积(40μL)下,研究了不同锂盐浓度EO/Li+=120、62.5、30、24、12和8的界面层并组装成对称电池。结果表明,在电流密度为0.127 mA cm-2、极化电压为0.15V左右的小电流下,具有不同锂盐LiTFSI浓度的界面层的对称电池也显示出良好的循环稳定性(200小时)。对PEO界面层的两个最佳参数的探索实验表明,PEO-LiTFSI系统的界面层在实验探索的广泛参数范围内具有良好的有效性。依次探讨了β-Li3PS4/S界面层的最佳厚度参数(图5c)。β-Li3PS4/S界面层的厚度是通过控制硫化物SE Li7P3S11片在β-Li3PS4/S前驱体溶液中的提拉次数来调节的。提拉次数分别为2、4、6、8、10、20和40。可以看出,随着拉动时间增加到10,对称电池的稳定性明显提高,但提拉次数为20和40时,对称电池就失效了。提拉次数少于10次的对称电池失败是因为β-Li3PS4/S界面层的厚度很薄,与Li-BP-DME发生了反应。提拉次数为20次和40次的对称电池的失败原因是β-Li3PS4/S界面层太厚,在原位加热过程中出现裂纹现象(图6i-m)。因此,Li-BP-DME溶液渗透并与硫化物SE Li7P3S11反应,导致对称电池失效。因此,当提拉次数为10时,β-Li3PS4/S界面层的厚度参数是最佳的。极化电压0.08V几乎没有变化,界面阻抗也没有增加,说明这个参数的β-Li3PS4/S界面层是最有效的。经过一系列的表征分析,得到了裸Li7P3S11以及PEO-LiTFSI和-Li3PS4/S界面保护层的SEI信息,如图9a-9c所示。裸硫化物SE Li7P3S11的SEI结构(图9a)由两层组成。靠近有机LE Li-BP-DME的一侧是一个松散多孔的有机层,它是由Li-BP-DME的联苯和二甲醚分解形成的。这种可被液态金属锂渗透的SEI层包括一个相对密集的无机内层和一个富含有机物的外层。在Li7P3S11的一侧是一个无机松散层,其中分布着少量的有机物。因此,Li-BP-DME溶液可以穿透这层非致密的SEI,继续与硫化物SE反应,导致这个电池系统的失败。还得到了一个清晰的PEO-LiTFSI界面保护层的SEI结构(图9b)。这个SEI层由PEO框架组成,它与Li-BP-DME的化学性质稳定,其中存在大量的无机Li+导电成分(LiF, Li2CO3, Li2NO3, Li3P, Li2S, LiH, LiCx, Li2O, Li3PO4, Li2SO3, LiSH, LiOH)。这些无机成分相互合作,以提高Li+的导电性和阳极一侧的电子绝缘性。再加上少量的乙腈小分子和甲氟烷(CH2OF-)的作用,SEI层在室温下可以有效地传导Li+。图9c显示了β-Li3PS4/S界面保护层的SEI结构,它由两层组成,靠近Li-BP-DME的一层是溶解的β-Li3PS4/S。另一层是靠近硫化物SE Li7P3S11的密集的β-Li3PS4/S层。同时,一些无机锂导体Li2CO3、Li3PO4、LiF、Li2O、Li3P、LiSx、LiOH(Li2OH+)和LiSH相互配合,提高了Li+的导电性和阳极一侧的电子绝缘性。在明确了PEO-LiTFSI和β- Li3PS4/S界面层的机制后,组装了具有两个界面层的对称电池,以测试硫化物SE Li7P3S11对Li1.5BP3DME10阳极的界面稳定性。图10显示了Li-BP-DME//β-Li3PS4/S//Li7P3S11//β-Li3PS4/S//Li-BP-DME电池和Li-BP-DME//PEO//Li7P3S11//PEO//Li-BP-DME电池在固定电流为0.127 mA cm-2和面积容量为0.254 mAh cm-2的电压曲线。两种电池都表现出低的初始过电位(PEO和β-Li3PS4/S约为0.11V)。带有PEO界面层的电池可以稳定地循环约1000小时(电压上升到0.8V),而带有β-Li3PS4/S界面层的电池可以稳定地循环约1100小时(电压上升到0.2V)。与Li-BP-DME/裸露的LPS/Li-BP-DME对称电池相比,这些带有PEO和β-Li3PS4/S保护层的电池显示出更好的循环稳定性(~1000小时和~1100小时)。
  • 我国科学家在水溶液电解质的锂离子电池研究方面取得重要进展
    在国家自然科学重点项目、杰出青年基金等资助下,复旦大学新能源研究院夏永姚教授课题组多年来一直从事锂离子嵌入化合物在水溶液电解质中特性的研究,近期在这一领域取得重要进展,最新研究成果发表在《Nature Chemistry》上(2010, 2,760-765)。   众所周知,相对于目前广泛用于摄像机、笔记本电脑、移动电话等移动通讯器件的有机电解质溶液锂离子电池,水溶液电解质的锂离子电池具有价格低廉,无环境污染,高安全性能等优点而倍受人们关注,但其循环性能差的问题一直未能解决。夏永姚研究组从理论和实验上证实,在水和氧气存在下,作为电池负极的电极材料会被氧气氧化是造成水系锂离子电池容量衰减的主要原因。他们通过消除氧(电池密封)和选择合适的电极材料,大幅提高了电池的循环性能。这种电池将来可望用于风力、太阳能发电等能量储存、智能电网峰谷调荷和短距离的电动公交车等。该研究成果发表后,得到包括Chemistry World,科技日报、科学时报等媒介的报道。
  • Nature Nanotechnology:冷冻电镜对固体-聚合物电解质界面表征
    固态锂金属电池在电动汽车应用中越来越受欢迎,因为它们用更安全的固态电解质代替易燃液体电解质,这种电解质还提供更高的能量密度和更好的抗锂枝晶形成的能力。固体聚合物电解质 (SPE) 因其可调节的机械性能和易于制造而成为极具前景的候选材料;然而,它们对锂金属的电化学不稳定性、中等的电导率和对Li/SPE中间相知之甚少阻碍了在实际电池中的广泛应用。特别是,与SPE相关的低库仑效率(CE)的起源仍然难以捉摸,因为关于它是否源于不利的界面反应或锂枝晶生长和死锂形成的争论仍在继续。在这项工作中,我们使用最先进的冷冻电镜成像和光谱技术来表征界面的结构和化学性质,和基于聚丙烯酸酯的SPE。与传统知识相反,我们发现由于沉积的锂枝晶与聚丙烯酸骨架和丁二腈增塑剂之间的持续反应,没有形成保护性界面。由于反应引起的体积变化,在锂枝晶内部形成了大量具有应力-腐蚀-开裂行为的裂纹。在此观察的基础上,我们利用液体电解质的知识引入添加剂工程,并证明使用氟代碳酸亚乙酯可以有效地保护Li表面免受腐蚀,从而产生致密堆积的Li0具有保形和稳定的固体电解质界面膜的圆顶。由于 1.01 mS cm-1的高室温离子电导率、0.57 的高迁移数和稳定的锂-电解质界面,这种改进的 SPE 提供了99%的优异锂电镀/剥离 CE 和 1,800 小时的稳定循环在 Li||Li 对称电池中(0.2 mA cm -2 , 1 mAh cm-2)。这种改进的阴极稳定性以及高阳极稳定性使得 Li||LiFePO4的循环寿命达到创纪录的 2,000 次循环,Li||LiCoO2全电池的循环寿命达到 400 次。使用基线 SN-SPE 电镀的含锂枝晶的 3D 形态和化学性质a、b、低温 HAADF-STEM 图像 ( a ) 和基于 HAADF-STEM 图像的低温断层扫描获得的代表性细丝的3D 重建 ( b )。c , a中细丝的 3D 横截面分析。d,来自不同区域的几种细丝的 EDS 图。结果表明,O、C、N、S 和 F 分布在整个灯丝的所有位置。e,灯丝的 EELS。在光谱中识别出 C、N 和 O 物种。a , b , 低温 HAADF-STEM 图像和 EDS 图:比例尺,指定区域的 3 μm ( a ) 和 4 μm ( b )。O、C、N、S和F在圆顶表面的富集表明形成了致密且均匀的SEI。c,镶嵌SEI的低温原子分辨率TEM图像,该镶嵌SEI由具有不同晶体取向的密集排列的纳米级域组成。(红色圆圈表示晶畴,红线表示晶格平面的取向。)d,SEI 内的 Li2O 纳米晶体的原子结构。晶面的晶格间距。纳米晶体由线和箭头表示。插图显示了盒装区域的快速傅里叶变换。FEC-SPE 衍生的 SEI 的化学成分和电化学性能溅射时间为 0 分钟和 10 分钟的 FEC-SPE 衍生 SEI 的a – c、 F 1 s ( a )、O 1 s ( b ) 和 C 1 s ( c ) XPS 光谱。LiF、Li 2 O和Li 2 CO 3被确定为SEI组分。d、e、XPS 定量分析源自 FEC-SPE ( d ) 和 SN-SPE ( e ) 的 SEI。FEC-SPE 衍生的 SEI 表现出更高的 F 含量和更高的 S 含量。F, 在 50 °C 下用原始锂金属测试的 FEC-SPE 的临界电流密度。Li||SPE||Li对称电池在升压电流密度下循环,在3.2 mA cm -2之前没有发生短路。充放电时间固定为0.5小时。g,在 PNNL 协议下测试的锂剥离/电镀 CE。h,在0.1 mA cm -2、0.1 mAh cm -2和室温下循环Li||FEC-SPE||Li电池时的EIS演变。在循环 18 小时后实现了低且恒定的电荷转移电阻。制备的 SPE 在大面积容量条件下的 Li 沉积形态和电化学行为采用不同正极材料、面积容量和 N/P 比的 FEC-SPE 基全电池的室温性能a,Li||FEC-SPE||LFP 电池在 0.5C 下的循环稳定性。LFP 的面积质量负载为2 mg cm -2。b,Li||FEC-SPE||LFP 电池在 0.5C 循环下第 1、500、1000、1500 和 2000 次循环的充放电曲线。c – e,长期循环稳定性 ( c )、充放电曲线 ( d ) 和Li||FEC-SPE||LiCoO 2电池在 22 °C 下的倍率性能 ( e )。LiCoO 2面积负载为~5 mg cm -2。f,具有有限Li阳极(2 mAh cm -2)和LiCoO 2的低N/P比电池性能阴极(~5 mg cm -2)。电池在 22°C 和 0.5C 下循环。g ,具有商业高负载LiFePO4和NMC811阴极的FEC-SPE基固态电池在低N/P比条件下的循环性能。电池在 0.2C 和 22°C 下以 5 mAh cm -2的 Li作为阳极进行循环结论在这项工作中,我们发现了 Li 负极的降解机制。我们发现,由于缺乏稳定的 SEI,Li 负极会由于副反应和体积变化引起的应力腐蚀而降解。通过使用冷冻电镜成像和光谱技术,我们彻底研究了固体聚合物电解质和Li 负极之间的固体-电解质界面的结构和化学性质。以此表征为指导,我们通过增材工程成功开发了一种新型 SPE 来控制 SEI 的形成,并最终证明了新型 FEC-SPE 在全电池中的应用,实现了长循环寿命( 2,000 次循环)、高电流密度和高面积容量。我们发现,固体聚合物电解质中的 FEC 添加剂可产生主要包含无定形 F 相关物质的富 F SEI,这最终可以在提高 Li 0负极的可逆性方面发挥重要作用。这项工作还为固体聚合物电解质提供了一种设计策略,即通过添加剂工程控制 SEI。论文信息论文题目:Characterization of the structure and chemistry of the solid–electrolyte interface by cryo-EM leads to high-performance solid-state Li-metal batteries通讯作者:Ruoqian Lin,Xiao-Qing Yang ,Kang Xu & Huolin L. Xin通讯单位:美国纽约州厄普顿布鲁克海文国家实验室化学部,美国陆军研究实验室,美国加州大学尔湾分校
  • 斯达沃发布斯达沃便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12B新品
    便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12B系列介绍 便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12B系极谱法测量原理的电化学分析仪器。可测量气体中氧,也可测量水溶液中溶解氧。广泛应用于全国各地的核电厂、发电厂、热电厂、水处理厂、工业锅炉、制药业、医疗机构、石化等各行各业。 气体中氧浓度(单位%)测量用于粮食、水果、药材仓库、坑道、人防工事、舰艇,也用于医学上肺功能测量,电站、冶炼、化工等锅炉燃烧过程中气相中氧浓度的测量。 溶解氧(单位mg/L)是指溶解于水中或液相分子态氧,其含量是衡量水质优劣的重要指标之一。溶解氧的测量是发电、锅炉、水产养殖、水源保护、上水供应、污水处理等部门不可缺少的监测项目。 本测氧仪采用极谱法原理和覆膜测氧电极(又称Clark电极)。分子态氧从液体介质中透过膜进入电极电解质中,在一定的极化电压下,氧被还原,产生电流。覆膜测氧电极中的氧在中性电解液中发生如下的反应: 阴极 O2+2H2O+4C=4OH 阳极 4Ag+4CL-4e=4AgCL电流与氧浓度成正比,电解电流经过电子单元放大、运算,显示氧浓度。在氧还原过程中电极消耗氧,氧必须由介质连续地供给。因此,在使用仪器测量氧浓度时,必须使介质不断流动,保证测量的正确、可靠。 便携式溶解氧主要技术参数1.仪器测量范围: FI (0-20) mg/L 分辨率0.01 mg/LGI (0-20) mg/L 分辨率0.001 mg/LHⅠ(0-20) mg/L 分辨率0.0003 mg/L;HB(0-20) mg/L 分辨率0.0001 mg/L2.仪器示值误差: FI ±0.3mg/L GⅠ ±0.04mg/L HⅠ ±0.008mg/L HB ±0.008mg/L3.仪器重复性: FI ≤0.14mg/L GI ≤0.014mg/L HⅠ≤0.003mg/L HB ≤0.003mg/L4.仪器响应时间:不大于30s (90%,25℃)5.仪器零值(误差): (0.00-20)mg/L ≤0.10 mg/L (0.000-1.999)mg/L ≤0.01 mg/L (.0003-.1999)mg/L ≤0.001 mg/L (.0000-.1999)mg/L ≤0.001 mg/L 6. 仪器工作条件:a)环境温度:(5-35)℃。b)相对温度:不大于85%RH。c)供电电源:DC(9-8.5)V。d)被测介质温度:(5-40)℃。e)应无影响仪器正常工作的电磁干扰。f)大气压力:(86-106)kPa。 g)电源环境与空气流通良好,无影响检测精度的干扰气体。7.电源电压变化时的影响量:仪器示值误差的五分之一。8.环境温度变化时的影响量:仪器示值误差的三分之二。9.氧电极寿命:大于一年。10.功耗:<2mW。11.外型尺寸:25×80×145mm。12.重量:250g。 气氧分析主要技术参数1.仪器测量范围:C1-CIV (0.0-95.0)% (0.00-19.99)%B1 (0.000-1.999)%A1 (0.0000-.1999)%2.仪器示值误差(0.0-95.0)% ±3%F.S(0.00-19.99)% ±2%F.S(0.000-1.999)% ±2.0%F.S(0000-.1999)% ±4.0%F.S3.仪器重复性(0.0-95.0)% ≤1.0%(0.00-19.99)% ≤1.0%(0.000-1.999)% ≤1.0%(.0000-.1999) % ≤2.0%4.仪器零点漂移,量程漂移(0.0-95.0)% ±1%F.S(0.00-19.99)% ±0.67%F.S(0.000-1.999)% ±0.67%F.S(.0000-.1999)% ±1.33%F.S5.仪器响应时间:不大于30s (90%,25℃)6.仪器残余电流≤1.0%F.S7.仪器工作条件:a)环境温度:(5-35)℃。b)相对湿度:不大于85%RH。c)供电电源:DC(9-8.5)V。d)被测介质温度:(5-40)℃。e)应无影响仪器正常工作的电磁干扰。f)大气压力:(86-106)kPa。g)电源环境与空气流通良好,无影响检测精度的干扰气体。8.电源电压变化时的影响量:仪器示值误差的五分之一。9.环境温度变化时的影响量:仪器示值误差的三分之二。10.氧电极寿命:大于一年。11.功耗:<2mW。12.外型尺寸:25×80×145mm。13.重量:250g。 高精度便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12A选型参考类型型 号仪器名称测量范围用途在线的SDW-OX-12A F2安装式溶解氧测氧仪0.01mg/L-20.0mg/L (溶氧)(0.0-80)%O2(气氧)水处理设备厂、工业 锅炉等水溶氧含量监测在线的SDW-OX-12A G2安装式高灵敏溶解氧测氧仪0.001mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测在线的SDW-OX-12A-H2安装式高灵敏溶解氧测氧仪0.0003mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测在线的SDW-OX-12A-H3安装式高灵敏溶解氧测氧仪0.0001mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B F1便携式溶解氧测氧仪0.01mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)水处理设备厂、工业 锅炉等水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B G1便携式高灵敏溶解氧测氧仪0.001mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B-H1便携式高灵敏溶解氧测氧仪0.0003mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B-HB便携式高灵敏溶解氧测氧仪0.0001mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测创新点:便携式溶解氧主要技术参数 1.仪器测量范围: FI (0-20) mg/L 分辨率0.01 mg/L GI (0-20) mg/L 分辨率0.001 mg/L HⅠ(0-20) mg/L 分辨率0.0003 mg/L; HB(0-20) mg/L 分辨率0.0001 mg/L 2.仪器示值误差: FI ± 0.3mg/L GⅠ ± 0.04mg/L HⅠ ± 0.008mg/L HB ± 0.008mg/L 3.仪器重复性: FI ≤ 0.14mg/L GI ≤ 0.014mg/L HⅠ≤ 0.003mg/L HB ≤ 0.003mg/L 斯达沃便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12B
  • 中国科大提出纳米胶束电解质新思路并用于高性能水系锌锰二次电池
    近日,中国科学技术大学闫立峰教授课题组通过利用两亲性甲基脲分子,设计了一种新型结构的水基纳米胶束电解质。这一工作打破了以往对于电解质连续溶剂相的认识,通过纳米胶束结构包裹了自由移动的离子,建立了局部/界面相互作用网络,通过金属离子的控制释放,有效地维持了离子的三维扩散形式和有利的界面成核反应,实现了金属枝晶和电极副反应的有效抑制。相关研究成果率先在锌-锰电池体系中得到了证实,并发表于化学专业知名期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)。   锌离子电池由于锌阳极的高理论比容量(820 mA h g-1)、高储量、成本低、氧化还原电位低(-0.762 V vs. SHE)等优势,被认为是下一代清洁能源存储的有前途的候选者。然而,锌离子电池的寿命受到锌阳极不可逆电化学反应的严重限制,如析氢反应(HER)、“死锌”的持续积累以及不受控制的枝晶生长等。同时,以二氧化锰为正极材料代表的一系列锌离子电池普遍具有低的工作电压(1.5 V)和难以匹配锌阳极的电极容量。如何通过电解质的设计优化来调控锌电池的电化学性能是至关重要的问题。   该文提出了一种独特的纳米胶束电解质设计思路,由ZnSO4、MnSO4和高浓度甲基脲(Mu)分子通过自组装策略构建,水溶剂环境被划分为亲水区和疏水区,阳离子和阴离子则被封装到纳米域中(图1)。纳米胶束阻断了连续的水基体相,打破了水分子之间氢键网络并在胶束内部和胶束/水界面上重构了局部氢键。此外,Mu分子参与了Zn2+/Mn2+离子的溶剂鞘结构,排斥了溶剂化水分子,降低了脱溶剂化能垒,抑制了水分解反应。更重要的是,Zn2+/Mn2+离子可以可控地从胶束团簇中释放出来,以三维扩散方式扩散并在电极表面均匀沉积。此外,在锌阳极表面一种新的固体电解质界面(SEI)保护层Znx(Mu)ySO4∙nH2O得以原位生成,以避免水分子持续渗入造成的锌腐蚀。 图1.胶束电解质的自组装示意图   动态光散射结果表明电解质A3Mu中存在约14nm左右的纳米胶束,核磁结果证实了胶束内部的多重氢键相互作用,DFT计算结果也表明Zn2+/Mn2+和Mu分子上的羰基和具有更强的结合能力,进而有利于进入到胶束内核中,减少溶剂鞘结构中的水分子数(图2)。此外,红外,拉曼光谱结果也识别到了SO42-阴离子扭曲的正四面体结构,可能是由于胶束内部拥挤的空间和电荷-偶极相互作用造成的,这些结果表明了胶束电解质的成功构建。 图2.胶束电解质的核磁,红外,拉曼以及结合能计算表征   得益于胶束电解质内部氢键的重构,电解质和碳布正极界面接触角降低,MnO2/Mn2+成核电位降低,同时由于Mn2+的控制释放特性,生成了反应可逆性更高,结构更加疏松的二氧化锰颗粒。在不同SOC状态下,非原位SEM,XPS,Raman, XRD等测试方法核实了高度可逆的二电子转化反应。利用二电子反应的锌锰电池显示出前所未有的高能量密度800.4 Wh kg-1(基于正极活性材料)以及高达1.87 V的放电电压(图3)。 图3.Zn||Mn 电池的电化学性能   中国科学技术大学化学与材料科学学院博士生邓永琦为该文章的第一作者,闫立峰教授为通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金和中国科学技术大学的经费资助。
  • 中国科大全固态电池新突破 硫化物电解质成本降92%
    中国科学技术大学马骋教授团队开发了一种用于全固态电池的新型硫化物固态电解质,其原材料成本仅14.42美元每公斤,不到其它硫化物固态电解质原材料成本的8%。该成果近日发表在国际著名学术期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。全固态电池有望克服锂离子电池难以兼顾续航和安全性的瓶颈,从而突破目前电池技术的玻璃天花板。固态电解质是成功构筑全固态电池的关键,性能优异的硫化物则被普遍认为最有希望实现全固态电池的实际应用。“日本丰田、韩国三星等知名企业,都在过去的十几年内对此类材料进行了大量的研发投入。”马骋说,但硫化物固态电解质的成本普遍超过195美元每公斤,远高于实现商业化所需要的50美元每公斤。这一问题的根源,在于硫化物固态电解质的合成需要使用大量昂贵的硫化锂(不低于650美元每公斤)。在此次研究中,马骋开发了一种不以硫化锂作为原料的硫化物固态电解质——氧硫化磷锂,该原材料成本仅14.42美元每公斤,具有很强的成本竞争力。据介绍,氧硫化磷锂保留了硫化物固态电解质独特优势。它和锂金属组成的对称电池能实现4200小时以上的室温稳定循环,而它和硅负极、高镍三元正极组成的全固态软包电池,在60℃下循环200次后,仍具有89.29%的容量保持率。马骋说:“我们的工作表明硫化物固态电解质的成本问题并非无解。氧硫化磷锂作为一种新材料,在性能上仍有望实现进一步提升,我们也在为此继续努力。”
  • 用于锂金属电池的双功能添加剂——科学家使用四种不同的光束线来揭示锂金属电池在电解质添加剂存在下的行为全貌
    &bull Inara Aguiar美国能源部 (DOE) 布鲁克海文国家实验室的研究人员采用电解质添加剂来改善高能量密度锂金属电池的功能。通过在分隔电池阳极和阴极的电解液中添加硝酸铯,锂金属电池的充电速率显着提高,同时保持较长的循环寿命。锂金属电池具有锂金属阳极,而不是锂离子电池中存在的石墨阳极。“锂金属电池很有吸引力,因为它可以提供两倍于石墨阳极电池的能量密度,”布鲁克海文电化学储能小组的研究助理、最近发表在《自然通讯》上的论文的第一作者穆罕默德莫米努尔拉赫曼(Muhammad Mominur Rahman)解释说。“但还有很多挑战需要解决。”从左到右:布鲁克海文光束线科学家 Sanjit Ghose 与化学家 Enyuan Hu 和 Muhammad Mominur Rahman 在国家同步加速器光源 II X 射线粉末衍射光束线处。(图片来源:Jessica Rotkiewicz/布鲁克海文国家实验室)这些挑战之一是寻找能够形成有效界面的电解质。这种保护层可防止电池电极退化,是制造可与当今最先进的电池一样频繁充电和放电的锂金属电池的关键。“我们希望提高当前最先进的锂金属电池的充电速率,”拉赫曼解释道。“但我们还希望通过更具保护性的界面来稳定电池,以便它们的使用寿命更长。”电化学储能组首席研究员胡恩元和他的团队是 Battery500 联盟的成员,该联盟是多个国家实验室和大学的合作项目。该联盟的主要目标之一是制造能量密度为每公斤500瓦时的电池,这是当前锂离子电池能量密度的两倍多。通常,能够实现电池快速充电的电解质也可能与锂金属阳极发生反应。如果这些化学反应不受控制地进行,电解质就会分解并缩短电池的循环寿命。为了防止这种情况发生,布鲁克海文的科学家决定设计界面。先前的研究表明,铯添加剂可以稳定锂金属阳极。但为了提高充电速率同时保持电池循环寿命,阳极和阴极必须同时稳定。研究人员相信硝酸铯可以用于锂金属电池的这一目的。正如他们所假设的,正铯离子积聚在电池带负电的锂金属阳极侧,而负硝酸根离子则积聚在带正电的阴极上。四个光束线揭示电池行为为了更好地了解硝酸铯添加剂如何影响电解质组成和电池性能,科学家们在布鲁克海文实验室的美国能源部科学办公室用户设施国家同步加速器光源II(NSLS-II)使用了四条不同的光束线。先前的研究表明,铯添加剂可以稳定锂金属阳极。但为了提高充电速率同时保持电池循环寿命,阳极和阴极必须同时稳定。研究人员相信硝酸铯可以用于锂金属电池的这一目的。正如他们所假设的,正铯离子积聚在电池带负电的锂金属阳极侧,而负硝酸根离子则积聚在带正电的阴极上。 使用X射线粉末衍射(XPD)光束线的结果表明,硝酸铯添加剂增加了已知组分的存在,使界面更具保护性。值得注意的是,除了典型的晶体成分外,还鉴定出一种名为双(氟磺酰基)酰亚胺铯的化合物。拉赫曼强调:“这种间期成分以前从未被报道过。”。“但这不仅仅是我们的发现,”胡补充道。“这也是中间相所缺失的。”研究电池的科学家普遍认为氟化锂是良好界面的必要组成部分。令人惊讶的是,它不在那里。“我们不知道为什么它不在那里,”胡说。“但事实上,这种不含氟化锂的中间相能够实现长循环寿命和快速充电,这一事实激励我们重新审视目前对中间相的理解。”他们使用亚微米分辨率 X 射线光谱 (SRX) 光束线,定量分析了循环后电池电极及其各自界面上收集的化学元素。扫描 XRF 图像证实阳极界面相中存在的铯多于阴极界面相中的铯。硝酸铯添加剂还可以防止构成阴极的过渡金属的分解,有助于阴极和锂金属电池的整体稳定性。研究中还使用了快速 X 射线吸收和散射 (QAS) 以及原位和操作软 X 射线光谱 (IOS) 光束线,并对各个电极上存在的原子的化学和电子状态进行了详细分析。此外,在功能纳米材料中心(CFN)的材料合成和表征设施中进行的扫描电子显微镜实验表明,当将硝酸铯添加到电解质中时,电化学反应形成的锂均匀沉积,有助于电极的稳定。通过将两个用户设施的各种技术相结合,科学家们可以全面了解锂金属电池在硝酸铯添加剂的作用下的表现。拉赫曼说:“锂金属电池已经取得了长足的进步,但仍有很长的路要走。相间在仍需取得的进展中发挥着关键作用。”。“我们的工作为相间工程创造了新的机会,我希望这将激励其他人以不同的方式看待相间,从而加快锂金属电池的开发。”原始出版物Rahman, M.M., et al.: An inorganic-rich but LiF-free interphase for fast charging and long cycle life lithium metal batteries. Nat Commun (2023) DOI: 10.1038/s41467-023-44282-z 作者简介 Inara Aguiar 是科学编辑和作家,拥有无机化学博士学位。在获得计算化学博士后,她开始担任化学、工程、生物工程和生物化学领域的科学编辑。她一直在多家科学出版商担任技术作家/编辑,最近作为自由职业者内容创作者加入 Wiley Analytical Science。文章来源:A dual-functional additive for fast charging and long cycle life of lithium metal batteries,Microscopy Electron and Ion Microscopy Light Microscopy ,WILEY, Analytical Science,9 February 2024供稿:符 斌
  • 国产微型生化分析仪价格仅为进口的1/10
    由泰达服务外包园孵化的天津微纳芯科技有限公司自主研制的全自动生化分析仪日前投向市场,其核心技术已申请国际、国内共七项专利,并已获批四项,其面市不仅填补了国内市场国产微型生化分析仪的空白,还使原先需要抽3试管血、等候几小时的检验过程简化为只需0.1毫升(约几滴指血)的血样,就能够在13分钟内完成单样本多项目的检测。   据了解,该公司起初只是一个10人左右的团队,却个个都是医疗器械研发方面的高端人才,经过三年的自主研发,他们设计出一款微型全自动生化分析仪。这款分析仪比台式电脑的主机还要略小,只要将约0.1毫升的血样加入到一次性使用的盘片中,放入分析仪,就能够在13分钟内全自动完成包括肝功能、肾功能、电解质、葡萄糖等多达13项的生化指标检测,可以有效避免患者就医时抽血量较多、等候时间长的问题。同时,这款生化分析仪&ldquo 一键&rdquo 式操作模式可以让非专业医务人员也能轻松使用。&ldquo 这款分析仪很便携,操作简便,就是家庭使用都没有问题!&rdquo 工作人员介绍说。   据介绍,在国内市场上现有的大多是国外进口的大型生化分析设备,价格在上百万元。中小型医院及社区医院既缺少足够的购买资金,也缺少相关的专业检测人员,这一微型生化分析仪的价格只是大型设备的十分之一,操作简易,可以很好地解决这一问题,为基层医疗提供服务。目前该生化分析仪已申请七项国际、国内专利,并已有200余台投向市场,收到了很好的市场反响。
  • 苏州医工所生物分子界面分析仪通过欧盟CE认证
    p   近日,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所传感创新中心周连群研究员及其团队,研发的生物分子界面分析仪(Mole-Q),通过权威实验室CE(EMC\LVD)\FCC(EMC)等相关测试,获得相关认证证书及报告。 /p p   分子界面分析仪主要应用在生物生命分析领域中,实现对生物分子的分子相互作用、动力学研究、细胞吸附、迁移变化、药物作用与药物筛选、生物相容性、聚电解质膜层的组装等高灵敏度检测和分析,也可应用于石油、化工、航天等领域。采用薄膜压电技术,利用薄膜压电晶片实现生物分子界面分析。当物质在压电薄膜表面发生吸脱附反应或表面的液体性质发生变化时,均引起频率的变化。芯片共振频率的变化,与芯片表面吸附的物质的质量相关。通过分析频率的变化可以获得吸附层相应的质量、吸附层厚度、粘弹性(剪切模量)等信息。 /p p   该款迷你型生物分子界面分析仪(Mole-Q)是面向国内外科研院所、高校、企业以及个体研究人员的测试需求定向开发的便携式产品。产品外形采用象牙白和透明材质曲面设计,总体重量不超过500g,便携性强,“即插即用”,仪器通过USB数据线连接分析终端如PC电脑即可实现数据实时采集和分析。液体流路易于观察,传感器易于清洗更换。芯片上方测试样品为10μL,频率分辨率0.1Hz,在空气中10分钟内频率漂移小于2Hz。该产品和芯片的部分参数性能优于目前市场上动辄百万元的同类进口产品,综合性能达到国际先进水平。 /p p   周连群研发团队攻克高灵敏度压电薄膜核心技术,优化微纳加工工艺实现薄膜化压电晶片(Lamb波器件、高频QCM器件)的批量化制备,完善质量控制和工序管理,提高生物分子分析仪核心传感单元工程化的效率。研发出厚度信号强度大于60dB的薄膜压电传感器,将对生物分子检测灵敏度提升至皮克量级。独创的芯感& reg MEMS技术、结合一体式微流控进样和高频信号采集等模块,实现芯片和系统的低成本、高性能、高兼容性。突破国外垄断产品的专业壁垒,获得20余项相关发明专利的授权,申请的国际PCT专利已进入日本和美国。 /p p   在苏州医工所“创新”“转化”双轮驱动政策的大力支持下,“分子界面分析仪(Mole-Q)”产品和芯片已落地在苏州国科芯感医疗科技有限公司(简称“国科芯感”)进行研产转化。新型成果转化模式的拓展,有效弥补传统技术研发与市场需求脱节、开发速度慢、周期长、权属模糊等弊端,促进科研和产业优势互补,实现研产双赢。此次Mole-Q产品通过欧盟CE认证及美国的FCC认证,证实苏州医工所科研能力和成果有效转化的实力,促进后续系列产品的研发和推广,也为产品出口欧盟等国际市场提供强有力的保障。 /p p /p p & nbsp /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" W020171206585288196153.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/noimg/0df49df2-5d14-4f84-9300-856809703341.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" 分子界面分析仪(Mole-Q)产品 /p
  • 众瑞仪器发布ZR-3220型 便携式红外烟气综合分析仪新品
    详细介绍产品简介: ZR-3220型便携式红外烟气综合分析仪实现对固定污染源O2,SO2,NO,NO2,CO,H2S,CO2七种排放气体的测定和对烟道工况的测量。其中SO2,NO,CO2采用非分散红外技术进行分析测量;其它气体采用定点位电解法进行量。仪器设计具有工况测量功能,包括:动压、静压、流速、烟温、含湿量。仪器同时实现测量数据测量,保存,查询,打印,导出等功能。执行标准:GB/T 16157-1996 《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》JJG 968-2002 《烟气分析仪》HJ/T397-2007 《固定源废气监测技术规范》HJ 629-2011 《固定污染源废气 二氧化硫的测定 非分散红外吸收法》HJ 692-2014 《固定污染源废气 氮氧化物的测定 非分散红外吸收法》Q/0214 ZRB009-2017 烟气综合分析仪技术特点:1、高精度非分散红外吸收法测量原理,同时测量SO2/NO/NO2/CO/ CO2/H2S/O2多种烟气成分;2、预热时间短,红外分析模块在恒温系统下运行,提高测量稳定性和准确性;3、滤芯可视化设计,粉尘过滤精度高且便于更换,有效保护气路及采样泵;4、气嘴接口侧向布局,防雨防尘效果好,实时监测传感器入口湿度,湿度过高启动旁路保护;5、便携式设计,常规监测污染源烟气排放,比对CEMS的测量结果,及其它应急监测。创新点: 可实现对固定污染源O2,SO2,NO,NO2,CO,H2S,CO2七种排放气体的测定和对烟道工况的测量。其中SO2,NO,CO2采用非分散红外技术进行分析测量;其它气体采用定点位电解法进行量。 仪器设计具有工况测量功能,包括:动压、静压、流速、烟温、含湿量。仪器同时实现测量数据测量,保存,查询,打印,导出等功能。 ZR-3220型 便携式红外烟气综合分析仪
  • 激光粒度分析仪在锂离子电池行业中的应用
    锂离子电池产业作为我国“十二五”和“十三五”期间重点发展的新材料、新能源、新能源汽车三大产业中的交叉产业,国家出台了一系列支持锂离子电池产业发展的支持政策,直接带动了我国锂离子电池行业的持续高速增长。为了规范锂离子电池行业的健康稳健发展,国家相关部门先后制订了涉及到锂离子电池全产业链的相关行业标准,而相关电池材料的粒度分布检测就是其中一项重要检测指标。下面,我们看一看这些行业标准对粒度分布的相关规定。锂离子电池材料粒度分布要求电池材料的粒度分布影响电池材料的物理性能及电化学性能,进而影响锂离子电池的容量、能量密度、充放电性能、循环性能及安全性能等。在锂离子电池材料中,需要检测粒度的粉体材料主要有正极材料及原材料、负极材料及原材料、导电添加剂、电解质、隔膜涂覆材料。正负极材料正极材料颗粒的粒径越小,越有利于Li+的嵌入和脱嵌,有利于提升锂离子电池的倍率性能;同时,粒径越小的材料首次容量越高。但是,粒径越小的材料比表面积越大,颗粒表面能升高,易团聚并与电解液发生副反应,电池内阻升高,充放过程中会积聚过多能量,温度升高,从而导致安全隐患;同时,粒径越小的材料不可逆容量增加,降低电池的循环性能。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。粒径较小的负极材料具有较大的首次容量,但不可逆容量也较大;随着粒径增大,首次充放电容量降低,不可逆容量减少。同时,粒径越小的颗粒,越有利于Li+的嵌入和脱嵌,有利于提升电池的倍率性能。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。正极材料和负极材料原料的颗粒的粒径大小影响到正极材料和负极材料的生产工艺控制及成品性能。比如,三元前驱体的粒度影响三元材料的煅烧时间及晶粒大小一致性。粒径越小的前驱体煅烧时间越短;粒径分布越窄的前驱体,煅烧时热量从材料表面传导到材料中心的时间一致性越高,晶粒生长时间一致性越高,晶粒大小一致性也越高。碳酸锂作为正极材料的锂源材料,粒度大小对正极材料的生产工艺和性能也有着重大影响。导电添加剂导电添加剂颗粒的粒径太小,容易发生团聚,不能与活性物质充分接触,导致导电作用降低;如果粒径太大,导电添加剂颗粒不能嵌入到活性物质中,同样会降低导电添加剂的导电作用。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。对于电解液的电解质来说,电解质颗粒大小越均匀,电解液性能的一致性越好。电解液作为锂离子电池的血液,承担着运输锂离子的重任,质量的好坏直接影响锂离子电池的电化学性能,并很大程度上影响锂离子电池的安全性能。涂覆隔膜涂覆隔膜是在基膜的单面或双面涂覆一层氧化铝、二氧化硅等粉体无机材料,从而提升隔膜的高温性能、穿刺强度、亲液性能等。涂覆材料粒度大小及分布对涂覆隔膜的性能起着决定性的作用。以最常用的氧化铝涂覆隔膜为例,一般采用亚微米级别的α相氧化铝材料,颗粒大小适中且粒度均匀的氧化铝能很好地粘接到隔膜表面,不会堵塞膜孔,成孔均匀,能够提高隔膜的耐高温性能和热收缩率,能够改善隔膜对电解液的亲和性,同时保持较好的机械性能,从而提高锂电池的安全性能。氧化铝涂层的粒径越大,隔膜的厚度会增加,隔膜的化学性能会迅速下降。综上所述,粒度分布测试已成为提升锂离子电池性能的重要检测手段,选择一款高性能的激光粒度分析仪就成为了研发机构、材料生产厂家、电芯生产厂家的共同需求。一款好的激光粒度分析仪应该具备良好的测试结果的真实性、重现性、分辩能力、易操作性等。测试结果的真实性是指测试结果能够反映颗粒的真实大小,尽管粒度测量不宜引用“准确性”这一指标,但这并不意味着测量结果可以漫无边际地乱给。测试结果的真实性是激光粒度分析仪最根本的分析性能,如果没有测试结果的真实性做基础,仪器的重复性、重现性等其它性能就失去了讨论的意义。测试结果的重现性是指将同一批样品多次取样的测试结果的重复误差,误差越小,表示重现性越好。重现性的好坏取决于仪器获取光能分布数据的稳定性、对杂散光的控制能力、对中精确度、光源和背景的稳定性、进样器的分散性能等。只有具备良好重现性的仪器才能对测试样品的粒度分布进行可靠的评价,有利于用于多个样品之间差异的准确识别。激光粒度分析仪的分辨能力指的是仪器对样品不同粒径颗粒的测量分辨能力以及对给定粒度等级中颗粒含量的微小变化识别的灵敏程度。一般来说,除了影响重现性的因素外,散射光能分布角度和光强的获取,低背景噪声的光学电子设计,高精度的模数转换及反演计算水平都对仪器的分辨能力有较大影响。只有高分辩能力的仪器才能准确识别测试样品的细微粒径变化。激光粒度分析仪的原理结构激光粒度分析仪的易操作性是指操作简单、故障率低、易于日常维护保养。如果仪器的易操作性不高,即便有良好的测试性能,也不能高效满足用户的测试需求。Topsizer激光粒度分析仪和Topsizer Pus激光粒分析仪就是这样两款在锂离子电池行业被广泛应用的高性能激光粒度分析仪。量程宽、重现性好、分辨能力强、自动化程度高、故障率低等优异性能保证了测试结果和分析能力,而且与国内外、行业上下游黄金标准保持一致,不仅为用户节省了方法开发和方法转移上的时间和成本,更重要的是可以避免粒径检测不准带来的经济损失和风险,无论在产品研发、过程控制还是质量控制上,都能够为用户带来真正的价值。● 测试范围:0.02-2000μm(湿法),0.1-2000μm(干法)● 重复性:≤0.5%(标样D50偏差)● 准确性:≤±1%(标样D50偏差)● 测量速度:常温测量10秒内完成欧美克Topsizer激光粒度分析仪Topsizer激光粒度分析仪是珠海欧美克仪器有限公司于2010年被英国思百吉集团全资收购后,利用思百吉集团的全球资源全新打造的旗舰产品,具有量程宽、重现性好、精度高、测试结果真实、自动化程度高等诸多优点,真正站在了当前粒度检测领域的前沿。● 测试范围:0.01-3600μm(湿法),0.1-3600μm(干法)● 重复性:≤0.5%(标样D50偏差)● 准确性:≤±0.6%(标样D50偏差)● 测量速度:常温测量10秒内完成欧美克Topsizer Plus激光粒度分析仪Topsizer Plus激光粒度分析仪是继广受赞誉的Topsizer 后,作为马尔文帕纳科的全资子公司,珠海欧美克仪器有限公司推出的又一款高端粒度分析仪器。该仪器引入了国际先进的光学设计,结合欧美克近30年的技术积累,采用全球化的供应链体系,使激光衍射法的测试范围达0.01-3600um。Topsizer Plus保持了Topsizer量程宽、重复性好、分辨力高、真实测试性能强和智能化程度高等优点,通过进一步提升光学设计、硬件和反演算法,拓展了其测试范围以及实际测试性能,代表了当前国产激光粒度仪的技术水平。
  • 众瑞仪器发布ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪(H款,热湿法)新品
    ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪(H款,热湿法)产品简介ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪(H款,热湿法)采用紫外差分吸收光谱技术测量烟气中的SO2、NO、NO2和NH3,可选O2、CO、CO2、H2S传感器测量气体浓度,不受烟气中水蒸气影响,具有较高的测量精度和稳定性,特别适合高湿低硫工况测量。其中紫外差分吸收模块在热湿状态下进行测量,避免除水造成的烟气组分损失。整机采用一体便携式设计,采样管和主机为一体,携带方便。可供环境监测部门对各种锅炉排放的气体浓度、排放量进行检测,也可应用于工矿企业进行各种有害气体浓度的测量。参考标准JJG968-2002 烟气分析仪检定规程HJ/T 397-2007 固定源废气监测技术规范DB37/T 2704-2015 固定污染源废气氮氧化物的测定紫外吸收法DB37/T 2705-2015 固定污染源废气二氧化硫的测定紫外吸收法DB37/T2641-2015 便携式紫外吸收法多气体测量系统技术要求及检测方法HJ 973-2018 固定污染源废气 一氧化碳的测定定电位电解法GB13233-2011 火电厂大气污染物排放标准Q/0214 ZRB009-2017 烟气综合分析仪GB/T 37186-2018 气体分析 二氧化硫和氮氧化物的测定 紫外差分吸收光谱分析法HJ 1045-2019 固定污染源烟气( 二氧化硫和氮氧化物 )便携式紫外吸收法测量仪器技术要求及检测方法功能特点采用热湿法紫外差分原理检测SO2、NO、NO2和NH3,适合高湿低硫工况,完全避免冷凝除湿造成的烟气组分损失;带有皮托管、烟温传感器接口,能够自动测量烟温、流速和含湿量;内置含湿量传感器,可同步测量含湿量,实时折算干态浓度选配传感器(CO、CO2、H2S);内置电池,采样结束后自动完成反吹功能;内置蓝牙,通过手机或平板进行人机交互、数据存储;采样分析一体式结构,便携性好;数据显示和接口丰富:蓝牙打印、U盘导出、100万条数据存储、排放量折算、浓度折算;内置高效冷凝除水模块,防止O2传感器进水损坏,蠕动泵排水,自动化程度高;预热时间短,可以在现场快速达到测量要求;自主知识产权的高稳定吸收池,采用前端维护和调整结构,可靠性高,非专业人员也可进行气室擦拭和维护。采用钛合金真空隔热管,隔热效果好;配有高温探针,满足不同烟温工况。 创新点:ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪(H款,热湿法)采用紫外差分吸收光谱技术测量烟气中的SO2、NO、NO2和NH3,可选O2、CO、CO2、H2S传感器测量气体浓度,不受烟气中水蒸气影响,具有较高的测量精度和稳定性,特别适合高湿低硫工况测量。其中紫外差分吸收模块在热湿状态下进行测量,避免除水造成的烟气组分损失。ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪(H款,热湿法)
  • 众瑞仪器发布众瑞ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪新品
    详细介绍产品简介 ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪(C款)是我公司精心研制的测量烟气浓度及排放量的综合测试仪器。该分析仪性能指标均符合国家环保局颁布的烟气测试仪的有关规定。采用紫外吸收光谱技术和化学计量学算法测量SO2、NOX、O2、H2S、CO、CO2等气体的浓度,不受烟气中水蒸气影响,具有较高的测量精度和稳定性,特别适合高湿低硫工况测量。该分析仪采用便携式设计,可供环境监测部门对各种锅炉排放的气体浓度、排放量进行测试,也可应用于工矿企业进行各种有害气体的浓度测量。适用范围:烟道排气参数(动压、静压、温度、流速、标干流量等)的测定;烟气含氧量、空气过剩系数的测定;各种锅炉、工业炉窑的SO2、NOx排放浓度、折算浓度和排放总量的测定;烟气连续测量仪器准确度的评估和校准;其它可应用的场合。执行标准JJG968-2002《烟气分析仪检定规程》HJ/T 397-2007《固定源废气监测技术规范》DB37/T 2704-2015《固定污染源废气氮氧化物的测定紫外吸收法》DB37/T 2705-2015《固定污染源废气二氧化硫的测定紫外吸收法》DB37/T2641-2015《便携式紫外吸收法多气体测量系统技术要求及检测方法》HJ 973-2018 固定污染源废气 一氧化碳的测定定电位电解法GB13233-2011《火电厂大气污染物一体式烟气排放标准》Q/0214 ZRB009-2017 烟气综合分析仪 技术特点采用紫外光谱差分吸收技术(DOAS)测量固定污染源排气中的SO2、NO、NO2等气体浓度,测量精度高,不受烟气中水蒸气影响,特别适合高湿低硫工况;拓展H2S/CS2/NH3/CH3SCH3/CH2O/C6H6等监测项目无需添加硬件,降低采购成本;配备自主知识产权的紫外检测模块,关键部件带有恒温、减震装置,消除温度漂移,测量结果稳定可靠;双量程分析设计,根据SO2、NO、NO2高低浓度值自动切换量程;光谱图形动态显示,方便用户掌握仪器工作情况;采用进口全息光栅光谱仪,完美匹配SO2、NO、NO2等组分的吸收谱段;紫外光源采用脉冲氙灯,预热时间小于10min,使用寿命长;分钟数据、总平均数据和光谱数据动态保存,导出Excel表格,选配大容量硬盘,数据无限存储;同时支持触控和按键操作,7.0寸宽温高亮多角度翻转彩屏,耐高寒,视域广,汉字图形化显示,键盘采用防尘防水工业精密设计,适用于恶劣工况;选配手机或平板实现所有的操作和数据存储,提高仪器操控性;自带皮托管、烟温接口,能够测量烟温流速;带有含湿量通讯接口,可选配相应仪器测量烟道含湿量;内置锂电池,保证仪器采样大于3小时,电池容量可扩展;内置液态水防护及自动排水装置,防止采样气体中含有液态水影响采样。创新点:1、采用紫外光谱差分吸收技术(DOAS)测量固定污染源排气中的SO2、NO、NO2等气体浓度,测量精度高,不受烟气中水蒸气影响,特别适合高湿低硫工况; 2、拓展H2S/CS2/NH3/CH3SCH3/CH2O/C6H6等监测项目无需添加硬件,降低采购成本; 3、配备自主知识产权的紫外检测模块,关键部件带有恒温、减震装置,消除温度漂移,测量结果稳定可靠; 4、双量程分析设计,根据SO2、NO、NO2高低浓度值自动切换量程; 5、整机的便携性和可操控性更符合实际现场工况操作。 众瑞ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪
  • 中科院成功研制便携式重金属分析仪
    由中科院长春应化所完成的中科院科研装备研制项目&ldquo 便携式智能有害金属电化学分析仪&rdquo ,日前通过了中科院主持的专家验收。专家组认为,该仪器具有自主知识产权,设计新颖,实现了便携式、集成化和智能化,可应用于铅、镉、汞、铬、砷5种金属离子的检测,也可单独作为电化学工作站进行科学研究。   水中的重金属离子污染对环境影响重大,对人类健康产生不可逆转的危害。鉴于重金属离子检测分析的重要性和紧迫性,发展便携、智能、便于检测的仪器是分析领域发展的主要方向之一。   中科院长春应化所汪尔康院士团队聚焦这一重要前沿方向,在中科院科研装备研制专项支持下,2010年7月开始研发,建立了一系列金属离子检测分析的电化学传感方法,研制开发出具有自主知识产权的多功能便携式智能有害金属电化学分析仪。该仪器设计上采用嵌入搅拌和弹簧点触模式,缩小了仪器体积,实现了仪器的便携式和集成化。仪器既有多功能电化学分析系统,可用于原理和方法的研究,适合于专业人员在实验室探索新的有害金属测试方法 也有固定式的一键测量程序,操作简单,无需专业培训,实现了智能化测试。   该仪器丰富了基础科学的研究手段,可广泛应用于环境检测、社会安全和科学研究等领域,能达到工业设计批量生产,实现商品化投向市场的要求,具有广泛的应用价值和广阔的市场前景。目前成功研制工程样机两台,已应用于长春工程学院和山东省科学院海洋仪器仪表研究所等单位的科研与教学工作。
  • 全球首款便携式手持近红外谷物分析仪获一致好评
    总部设在美国马里兰州黑格斯敦的Zeltex公司,积累了近三十年的便携式手持近红外分析仪设计制造经验,其产品在近红外领域拥有超过30项的专利,能够在现场快速无损地检测谷物、种子和食品中的蛋白质、脂肪及水分,可以为粮食、食品科研等领域提供完整的实验方案,客户遍及政府机构、研究所、大学、农场等。 2015年初,利曼中国正式成为美国Zeltex公司手持近红外分析仪(谷物、种子、肉类等)在中国地区的独家授权代理商。几个月来,利曼员工深入国内大豆主产区之一的东北地区,先后在沈阳、哈尔滨、黑河、克东等地巡回演示世界首款、方便小巧的快速近红外分析仪。与传统笨重的实验室台式近红外分析仪相比,ZX-50IQ手持近红外谷物分析仪不仅具备轻巧、便携的特点,在数据测量方面同样具有很高的准确性与稳定性,获得当地农场、油脂厂、大豆企业的一致好评。 谈到便携式仪器,自然会联想到它的尺寸与重量,实拍图如下: 主机尺寸26 x 12 x 9 cm,重量1.5 kg,拿在手里如同半个平板电脑(厚度除外)。同时,仪器可依据用户需求,配备不同的标样杯(大豆、玉米、小麦、大麦、高梁、油菜籽、豆粕等)及样品杯。仪器整体包装为带密码锁的手提铝箱,与14寸笔记本电脑包尺寸接近,重量不足5 kg,在安全性和便携性上,可谓做工扎实。 整个测量过程十分简单,主要分为以下几步:仪器自检&mdash 标样测定&mdash 样品检测&mdash 数据读取。为获得较高数据的准确性,仪器会主动提示操作者进行多次测量并要求旋转样品杯。同时,仪器具备拓展空间,内置不同的标准曲线,允许操作者连接电脑后新建标准曲线并对测量次数做出修改。 综述,作为最新型便携式设备的ZX-50IQ手持近红外谷物分析仪,通过升级主板、固件及软件程序,较上代相比在精度和性能方面提升33%,可以更高效、准确的满足现场谷物检测工作,其特点可概括如下: ■ 操作非常简单,上手容易; ■ 便携式设计,体积小巧; ■ 6节5号电池即可供电,亦可外接车载点烟器或交流电源; ■ 样品使用量少,无需前处理,整粒无损检测; ■ 分析速度快,不到1分钟即可获取结果; ■ LCD显示屏直显数据,同时可外接电脑综合分析。 利曼中国自成立二十余年来,一直致力于质量控制与分析、智能科技产品的推广及应用,目前在中国拥有20多个销售联络处,6个维修服务中心,5个示范实验室,近百名员工以及众多的国内外合作伙伴。Zeltex手持近红外产品的引入,将进一步丰富利曼的产品线,更好地服务于国内分析检测领域,促进分析技术的提高。 更多产品信息,请致电全国统一服务热线400-606-1718。
  • 【青岛众瑞】ZR-3211型便携式紫外烟气分析仪助力超低排放二氧化硫监测
    政策背景 “十三五”开局以来,国内逐步开始了燃煤电厂超低排放改造的战略布局,随着超低排放改造的实施,烟气水分含量增大,烟气特性发生了较大改变,对烟气成分监测的准确性提出了更高要求。因此,分析对比各种烟气监测技术的性能特点与实用价值,提出适用于超低排放改造的烟气成分监测技术,为燃煤电厂烟气监测选型提供参考,对“十三五”燃煤电厂超低排放改造具有重要的指导意义。  根据《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》改造后烟气中SO2、氮氧化物排放的限值执行标准分别为35mg/m3、50 mg/m3。因此,国内烟气成分监测设备必须满足烟气中SO2、氮氧化物的低量程测定需求。政策的有效落实必须借助有力的监测手段,为此多地纷纷出台针对“超低排放”的相应政策标准。其中,紫外测量原理不存在SO2水气交叉干扰,检出限低,测量精度高,是针对超低浓度检测的优质的光学方法。我国环境保护部于 2013 年 3 月下达了《紫外吸收法便携式多气体测量系统技术要求及检测方法》标准编制任务,由中国环境监测总站主持,山东省环境监测中心站协作共同承担该标准的制订工作。 2015年山东省颁布紫外吸收法列为“超低排放”改造中检测SO2、NOx的标准方法,而2017年10月国家环保部已发布《便携式二氧化硫和氮氧化物紫外吸收法测量仪器技术要求及检测方法》征求意见稿。紫外吸收法测量超低排放后的SO2、NOx浓度即将成为主流技术。测量方法对比目前监测SO2的常用技术有碘量法、溶液电导率法、定电位电解法、非分散红外吸收法、紫外吸收法等。以下是这几种测量原理的技术分析:紫外方法验证 2018年7月30日国家环境监测总站邀请青岛众瑞智能仪器有限公司携带ZR-3211便携式紫外烟气分析仪前往山东省环境监测中心、济南市周边污染源现场进行《固定污染源废气二氧化硫的测定紫外吸收法》、《固定污染源废气氮氧化物的测定紫外吸收法》两项方法验证。现场验证
  • 技术资讯|便携式微量氧分析仪参数配置说明
    【便携式微量氧分析仪←点击此处可直接转到产品界面,咨询更方便】随着科技的飞速发展,微量氧分析技术在石油化工领域早已得到广泛应用,并已成熟完善。然而,在不同的工况下,为了使样品气满足微量氧分析仪的要求,我们往往需要采取一些针对性的预处理措施,以确保分析仪器的长期稳定运行。为石油化工领域的生产和发展提供强有力的支持。便携式微量氧分析仪应用领域:空分制氮、化工流程、磁性材料等高温烧结炉保护气体、电子行业保护性气体以及玻璃、槽车、充氮食品包装袋或气罐,建材行业及各种混合气体中微量氧的便携快速检测分析。便携式微量氧分析仪技术参数: 测量原理:进口电化学燃料电池式; 测量范围:0.00~10/100/1000PPm; 分辨率:0.01PPm 精度:≤±3%FS(0.00~10PPm) ≤±2%FS(10~100PPm);≤±1%FS(100PPm~1000PPm); 重复性:≤±1%; 稳定性:零点漂移≤±1%FS/7d; 量程漂移≤±1%FS/7d; 样气流量:400±50ml/min; 响应时间:T90≤15秒; 样气压力:0.05MPa≤入口压力≤0.25MPa; 工作环境:温度:-15℃~+45℃;湿度:≤90%RH; 工作电源:12VDC; 外形尺寸:300mm(宽)×120mm(高)×270mm(深); 充电电源:(220±22)VAC,(50±5)Hz,充电器自带充电保护功能; 使用寿命:6年(规范操作正常使用条件下); 气路接口:Φ6软管(可根据客户订制)。 配置清单:1、分析仪,1台;2、气体连接管(6mm外径透明pu管),2米 ;3、充电器(220V),1条 ;4、密封O型圈,8个;5、分析仪用户手册,1份; 6、合格证,1份; 7、保修卡,1份;
  • 锂电行业专家深度剖析:十大成分分析仪器技术全攻略
    在安全性与高能量密度双重目标追求下,锂电检测技术的发展与深入应用愈发凸显其重要意义。仪器信息网自2019年举办首届“锂离子电池检测技术与应用”网络会议以来,该年度系列会议累计吸引超8000业内人士报名参会,参会人员广泛涵盖了从锂电上游原材料/设备、中游电池系统、下游应用等锂电产业环节。2024年5月28-31日,仪器信息网将联合国联汽车动力电池研究院有限责任公司举办第六届“锂离子电池检测技术与应用”网络会议,按主要检测技术、热点应用分设六个专场,邀请锂电检测领域研究应用专家、相关仪器技术专家等,以网络在线报告交流的形式,针对当下锂电研究热点、锂电检测新技术及难点、锂电检测市场展望、锂电回收等进行探讨,为锂电检测应用端与仪器设备供应端搭建交流平台,为我国锂电产业市场健康快速发展助力。5月28日全天,锂电成分分析技术主题专场,12位锂电科研与仪器技术专家将分别为大家介绍色谱、质谱、原子光谱、拉曼光谱、核磁共振、分子光谱、元素分析、电子顺磁共振技术、电化学仪器技术、X射线荧光光谱、ICP-OES和ICP-MS等主流成分分析技术在锂电产业中的最新应用与进展。一、 主办单位仪器信息网国联汽车动力电池研究院有限责任公司二、 会议时间2024年5月28日-31日三、 参会方式本次会议免费参会,参会报名请点击会议官网:https://www.instrument.co m .cn/webinar/meetings/ldc2024/ 四、 锂电成分分析技术专场(注:以最终日程为准)05月28日 锂电成分分析技术专场报告时间报告题目报告嘉宾09:30德国耶拿超高分辨率高耐受性助力锂电行业高质量发展陈瑛娜德国耶拿分析仪器有限公司 应用工程师10:00PerkinElmer ICP-MS在锂电行业元素分析的解决方案梁少霞珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 高级技术支持10:30HORIBA技术在锂电成分分析中的应用研究代琳心HORIBA(中国) 拉曼应用工程师11:00电子顺磁共振(EPR)技术在锂离子电池研究中的应用方勇布鲁克(北京)科技有限公司 EPR应用工程师11:15核磁共振(NMR)在锂离子电池分析中的应用任萍萍布鲁克(北京)科技有限公司 核磁共振应用专员11:30单波长X射线荧光光谱仪与全息基本参数法对锂电池材料(含Li元素)的快速准确定量刘晓静安科慧生 应用工程师14:00耐高压金属有机框架电解质的结构调控与性能研究董盼盼西南交通大学 特聘副研究员14:30锂电池材料检测解决方案文桦钢研纳克检测技术股份有限公司 产品经理15:00赛默飞原子光谱技术助力新能源材料元素分析贺静芳赛默飞世尔科技(中国)有限公司 高级应用工程师15:30锂电池元素分析挑战与安捷伦解决方案尹红军安捷伦科技(中国)有限公司 AE - 应用工程师16:00雷磁锂电成分分析解决方案李新颖上海仪电科学仪器股份有限公司 产品应用16:30X射线荧光光谱仪在锂电材料分析中的应用刘建红岛津企业管理(中国)有限公司 应用工程师 应用工程师五、 嘉宾简介及报告摘要(按分享顺序)陈瑛娜 德国耶拿分析仪器有限公司 应用工程师【简介】毕业于浙江海洋大学,食品工程硕士,发表SCI文章2篇,中文期刊6篇,发明专利10项。长期专注金属与总有机碳等分析技术的方法开发与技术支持工作,主要负责光谱类及总有机碳仪器实验方法优化和新行业新领域的应用拓展工作,有丰富的应用研发经验。【摘要】锂电池分析中经常存在痕量杂质元素测试时光谱干扰严重、主含量和杂质元素需采用不同仪器测试、基体复杂、维护频率高等问题,给分析人员带来很大的挑战,德国耶拿0.003nm超高分辨率使常见的光谱干扰问题迎刃而解;双向观测+Plus功能,高低浓度元素一次进样即可完成;耐盐性高达85g/L的multi N/C 总有机碳分析仪,使原料品质控制更得心应手。梁少霞 珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 高级技术支持【简介】毕业于中山大学化学与工程学院,现任珀金埃尔默原子光谱高级技术支持,有多年原子光谱(AAS/ICP-OES/ICP-MS)应用开发经验,熟悉锂电池材料中元素定量的分析难点及应用解决方案。【摘要】结合锂电池材料前处理的要点,讲解电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定锂电池正极材料、原材料、磁性异物、负极材料、常用有机溶剂和电解液元素以及颗粒异物的难点和注意事项,为锂电池材料中元素分析提供充足的解决方案。代琳心 HORIBA(中国) 拉曼应用工程师【简介】毕业于中国林业科学研究院,硕士期间在Industrial Crops and Products 、International Journal of Biological Macromolecules、Coatings期刊发表论文。现任HORIBA科学仪器事业部拉曼应用工程师,为用户提供各领域的应用解决方案。【摘要】拉曼光谱、X射线荧光分析以及激光粒度分析等多项技术是研究锂电池相关材料结构性质的重要内容。本报告将介绍HORIBA技术,在锂电池研发、质控中不同材料成分分析的相关应用案例以及解决方案。方勇 布鲁克(北京)科技有限公司 EPR应用工程师【简介】方勇博士毕业于南京大学化学化工学院,博士期间主要从事具有新颖结构及性质的(元素)有机双自由基物种的合成及表征,并负责课题组内一台布鲁克 EMXplus 电子顺磁共振波谱仪的常规测试、简单维护及谱图解析。2020年年底博士毕业以后,随即加入布鲁克担任EPR应用工程师一职,目前主要致力于向具有不同行业基础和学术背景的顺磁用户推广EPR的多方面应用,同时针对用户各异的研究需求协助提出基于顺磁共振的高效解决方案,助力于他们的研究工作和生产活动。【摘要】对于工作状态下的锂离子电池而言,锂化-脱锂过程中金属锂的微结构改变,富锂金属氧化物正极材料本身的结构缺陷或过渡金属离子的变价、涉及自由基中间体的寄生化学反应等,都适于利用EPR技术来进行表征及机理推定,以助于电池的性能评估和优化,本次报告将援引一些相关的研究实例来展示EPR技术在锂离子电池研究领域的应用。任萍萍 布鲁克(北京)科技有限公司 核磁共振应用专员【简介】任萍萍,博士,布鲁克核磁共振应用专员。毕业于中国科学院武汉磁共振中心,在核磁共振和分析化学领域发表SCI十余篇,参编2019年科学出版社出版的分析检测类教材一部。【摘要】核磁共振与生俱来的定性定量属性,使得它成为锂离子电池分析的强大工具,可应用于快速的卤水定量检测、电解液降解产物和机理研究、锂离子扩散速率测量、电极浆料的分散性和相稳定性分析,常用的分析核包括1H、7Li、19F、31P、11B、23Na等。此外,原位固体检测探头可实时观测锂电池中的电化学过程,还可研究枝晶和死锂的形成机制。刘晓静 安科慧生 应用工程师【简介】毕业于天津大学化学专业硕士学位,现就职北京安科慧生科技有限公司应用市场部经理。精通元素分析方法开发、XRF与基本参数法理论研究、数值分析 参与国家、行业等标准制订5项;国内外核心期刊发表论文7篇。【摘要】单波长X射线荧光光谱仪与全息基本参数法对锂电池材料(含Li元素)的快速准确定量董盼盼西南交通大学 特聘副研究员【简介】董盼盼,西南交通大学前沿科学研究院特聘副研究员,博士及博后在美国Washington State University完成,主要从事先进功能复合材料在储能领域的基础与应用研究,具体包括:高比能锂金属电池电极与电解液、复合固态电解质、金属有机框架准固态电解质等方向。迄今为止,在Adv. Mater.(1), Energy Stor. Mater.(2), Nano Energy(1)等国际知名期刊发表论文20余篇,美国专利申请1项,PCT国际专利申请1项,中国授权专利2项,主持中央高校基本科研业务费科技创新项目。现为中国化学会会员,受邀担任Adv. Mater., ACS Nano等国际知名SCI期刊审稿人。文桦 钢研纳克检测技术股份有限公司 产品经理【简介】目前为钢研纳克ICP-OES产品经理,一直从事光谱质谱的元素分析的应用和市场开发工作,擅长多种化学成分分析技术,在材料和环境等领域的ICP-OES和ICP-MS应用研究上有丰富的经验。贺静芳 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 高级应用工程师【简介】赛默飞世尔科技(中国)有限公司原子光谱团队高级应用工程师,2013年加入赛默飞,负责AA/ICPOES/ICPMS仪器及应用研究,具有十多年锂电池行业各类样品原子光谱仪器分析经验。【摘要】新能源行业近年来迎来爆发式增长,新能源材料的原材料、研发、生产、以及环保排放都离不开元素分析。本次报告将围绕使用赛默飞ICPOES/ICPMS技术以及IC-ICPMS联用技术对新能源材料进行主成分和杂质元素分析,以及元素形态分析,旨在为新能源行业提供最有力的分析工具。尹红军 安捷伦科技(中国)有限公司 AE - 应用工程师【简介】尹红军,硕士研究生,毕业于成都理工大学应用化学专业。安捷伦公司资深应用工程师,负责电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS,电感耦合等离子体发射光谱仪ICP-OES,原子吸收光谱仪AAS的方法开发和技术支持。十五年的原子光谱应用支持工作,擅长石化、环境、锂电池、材料行业样品的样品测试和仪器的方法开发研究。【摘要】针对锂电材料无机元素检测的难点,例如主含量元素、碱金属、电解液和未知样品元素分析等难点,安捷伦将会提供完善的应对方法与解决方案,助力客户在锂电材料元素分析中实现高效快速的分析。李新颖 上海仪电科学仪器股份有限公司 产品应用【简介】李新颖,博士,任上海仪电科学仪器股份有限公司技术支持,多年的分析实验室经验,熟悉实验室各类设备操作、检测标准和相关应用,致力于实验室设备的技术支持和应用方法开发。【摘要】根据锂电行业上下游不同的测量需求,报告包括电池原料分析,正极材料分析,负极材料分析,电解液分析。刘建红 岛津企业管理(中国)有限公司 应用工程师【简介】岛津公司分析中心应用工程师,2007年加入岛津企业管理(中国)有限公司,长期从事EDX应用支持工作,在EDX应用于珠宝分析中积累了丰富的使用经验。【摘要】磷酸铁锂电池和三元电池仍为当前动力电池的主流,电池材料中的组成元素是电池的基本构成要素,是研发和生产过程的控制指标之一。X射线荧光光谱仪具有前处理简单、分析速度快、分析过程无损、运行成本低、分析结果准确度高、稳定性好的优点。本报告介绍了岛津EDX在磷酸铁锂、三元正极材料中主次元素含量分析的案例。六、 会议联系1. 会议内容:杨编辑 15311451191(同微信) yanglz@instrument.com.cn2. 会议赞助:刘经理 15718850776(同微信) liuyw@instrument.com.cn
  • 蓝之创发布便携式常规五参数水质分析仪新品
    LZC-W系列便携式水质常规五参数检测仪产品简介水质检测中的常规五参数,包括:温度、pH、溶解氧、电导率、浊度。是水质污染检测的基本指标,在中国生态环境部发布的《环境监测仪器发展指南》中提出,“水质自动监测项目分为水质常规五参数和其它项目,水质常规五参数包括温度、pH、溶解氧(DO)、电导率和浊度,其它项目包括高锰酸盐指数、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)及氨氮(NH3-N)。” 水质常规五参数在我国水污染防治中发挥着重要的作用。检测水质常规五参数的意义:? pH:地表水水质中pH值的变化会影响藻类对氧气的摄入能力及动物对食物的摄取敏感度; 电导率:主要是测水的导电性,监测水体中总的离子浓度。包含了各种化学物质、重金属、杂质等等各种导电性物质总量。? 溶解氧:地表水中溶解氧除了被通常水中硫化物、亚硝酸根、亚铁离子等还原性物质所消耗外,也被水中微生物的呼吸作用以及水中有机物质被好氧微生物的氧化分解所消耗。溶解氧是地表水监测的重要指标,是水体是否具备自净能力的表示。? 浊度:浊度值的高低,直观反映的是水体的浑浊程度。浑浊程度主要是受水中的不溶性物质引起,不溶性物质包括悬浮于水中的泥沙、腐蚀质、浮游藻类和胶体颗粒物等。降低浊度的同时也降低了水中的细菌、大肠菌、病毒、隐孢子虫、铁、锰等。? 温度:地表水温度的变化,会对水生野生动物产生重大的负面影响,影响生物生长和鱼虾类动物进食的速度,以及它们的繁殖时间和效率。HX-W型便携式水质五参数检测仪采用电极法进行各测定指标的检测,整机体积小,便于携带,可广泛应用于地表水、河湖水、市政污水、工业废水、水产养殖、科研环保等行业。功能特点1、 彩色触控屏设计,全中文界面,操作简便快捷;2、 仪器设计小巧轻便,内置大容量锂电池,方便野外水质测定操作;3、 测定指标灵活切换,测定迅速、响应时间块、测量准确度高;4、 整机采用高强度铝合金外壳,耐腐蚀、强度高,防水效果好;5、 大容量数据存储,便于对历史测量数据的查询、打印;6、 可外接便携式热敏打印机,现场打印测定结果;7、 配套有数据采集分析软件,可将数据上传至计算机;8、 可通过蓝牙方式将数据导出至手机APP,实现远程的数据分享(选配); 仪器操作简便,用户无需掌握复杂的专业知识,运行成本低,抗干扰能力强。参数指标仪器型号HX-W型测量配置PH/溶解氧/电导率/温度/浊度打印功能热敏打印机(选配)电池电源内置锂电,可连续工作24小时数据传输USB接口、蓝牙(选配)仪器尺寸260mm*155mm*50mm仪器重量1.3kgpH测量方法玻璃电极法测量范围0~14.00PH分辨率0.01PH准确度≤±0.02PH溶解氧测量方法电化学探头法(膜电极法)测量范围0~20.0mg/L分辨率0.1 mg/L准确度≤±0.3mg/L电导率测量方法电极法测量范围0~200mS/cm分辨率1μS/cm准确度≤±1%温度测量方法电极法测量范围-20.0~120.0℃分辨率0.1℃准确度≤±0.5℃浊度测量方法电极法测量范围0~400NTU分辨率0.1NTU准确度≤±5% 创新点:该水质分析仪采用高强度、耐腐蚀整体设计,防水效果好、强度高?。新产品将有效填补国内水质在线检测仪器缺乏对数据的及时整合与综合分析能力的技术空白得到破解。 便携式常规五参数水质分析仪
  • 北京松上全自动微小型生化分析仪亮相国家“十一五”成就展
    仪器信息网讯 2011年3月7日至14日,北京松上技术有限公司的全自动微小型生化分析仪亮相国家“十一五”重大科技成就展。 全自动微小型生化分析仪   针对乡镇和社区等基层医疗机构对临床生化分析仪的需求,北京松上技术有限公司采用微纳技术、光谱技术和自动化技术等,研制出基于微型光谱仪连续光谱分析的多功能、多参数、智能化、集成化的全自动微小型生化分析仪,具有低成本、高性能、结构紧凑、操作简便等特点。   关于北京松上技术有限公司:   北京松上技术有限公司成立于1990年,位于北京经济技术开发区,多年来专业致力于临床检验仪器的设计开发和制造,2005年度销售额3000余万元。松上公司以开发适合国内外现代临检仪器为目标,自主创新开发研制了拥有自主知识产权的一系列产品,包括A-6型半自动生化分析仪、S-2000电解质分析仪、公爵2000血凝仪、M-4250尿十项分析仪、A7(A7S)全自动生化分析仪、A8全自动生化分析仪等产品、NX-Ⅲ型男性功能动态诊断仪。
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