Analysengeräte in höchster Qualität für die Batterieforschung

Die Entwicklung und Optimierung der unterschiedlichen Akkummulatortechnologien ist der Schlüssel zur angestrebten Elektromobilität und dezentralen Energiespeicherung. Daher fördert das BMBF die Forschung und Entwicklung neuer Batteriematerialien, welche mit Verbesserungen der Energie- und Leistungsdichte sowie einer erhöhten Effizienz bei der Speicherung aufwarten können. Metrohm liefert im Bereich der Batterieforschung spezialisierte Analysengeräte mit umfangreichem Applikations-know how.

Elektrochemische Charakterisierung von Batterien, Elektrodenmaterialien und Elektrolyten
Metrohm-Autolab Potentiostaten

Die Gesamtleistung einer Batterie wird durch die Eigenschaften der eingesetzten Elektrolyten sowie der Anoden- und Kathodenmaterialen bestimmt.

Mit den Potentiostaten von Metrohm-Autolab können die Gesamtleistung, sowie die Maximalleistung der Batterie über Strom-Spannungskennlinien vollautomatisch bestimmt werden. Auch Alterungseffekte des Gesamtsystems oder der Elektroden lassen sich mit der Elektrochemischen Impedanzspektroskopie charakterisieren, mit der die Potentiostaten optional ausgerüstet werden können. Diese Messtechnik kann auch dazu benutzt werden, um die Kinetik von Elektrodenreaktionen, die Leitfähigkeiten von Elektrolyten und die Wanderungsgeschwindigkeiten von Ionen zu untersuchen.

Durch die einfach zu bedienende Software können Lade- und Entladezyklen frei erstellt und beliebig oft durchgeführt werden. Die Leistungsfähigkeit der Potentiostaten ermöglicht es zudem Versuche zur Umpolung von Batterien, sowie deren Pulsbelastbarkeit zu bestimmen.

Wassergehaltsbestimmung im Spurenbereich
Metrohm Karl-Fischer-Coulometrie und Ofentechnik

Für eine lange Lebensdauer muss der Lithium-Ionen-Akkumulator komplett wasserfrei sein. Der Wassergehalt kann sicher und präzise mittels der zuverlässigen Karl-Fischer-Titratoren von Metrohm bestimmt werden. Unter Einsatz eines Coulometers und der Ofentechnik können sowohl flüssige als auch feste Proben bearbeitet werden. Es kann der Wassergehalt der Ausgangsstoffe, sowie prozessbegleitend der Zwischen- und Endprodukte, wie z.B. Elektrolyt, Elektrodenbeschichtungsmassen („Slurry“), Separatorfolien, beschichtete Anoden- und Kathodenfolien und fertig gepackte Zellen, bestimmt werden.

Bestimmung von Anionen und Kationen
Metrohm Ionenchromatographie

Bei der Entwicklung und Optimierung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren ist der Gehalt verschiedener Ionen, wie z.B. Lithium, Fluorid und Hexafluorophoshat im Elektrolyt oder in Eluaten verschiedener Bauteile von Interesse. Mit den innovativen ICs von Metrohm können verschiedene anorganische und organische Anionen und Kationen nebeneinander über einen großen Konzentrationsbereich analysiert werden. Eventuell notwendige Probenvorbereitungsschritte (Elution, Verdünnung, Filtration) können elegant automatisiert werden.