Bestimmung der Elementzusammensetzung in Al-Luft-Batteriematerialien

Die Leistung und Langlebigkeit von Aluminium-Luft-Batterien (Alair) hängt stark von der Reinheit der Aluminiumanode ab. Verunreinigungen wie Eisen, Silizium und Kupfer können die Batterieleistung erheblich beeinträchtigen, indem sie Korrosion und Passivierung fördern, die elektrochemische Reaktionen behindern. Um eine optimale Batterieleistung zu gewährleisten, wird häufig hochreines Aluminium (≥99,99 % oder 4N) empfohlen, da niedrigere Reinheitsgrade zur Bildung unerwünschter Oberflächenschichten führen können, die die Funktionalität beeinträchtigen.

Die genaue Bestimmung der elementaren Zusammensetzung von Batteriematerialien ist daher für die Gewährleistung der Qualität und die Optimierung der Leistung von entscheidender Bedeutung. Aluminiumlegierungen enthalten jedoch eine breite Palette von Elementen, von Hauptbestandteilen wie Eisen (Fe) und Silizium (Si) bis hin zu Spurenverunreinigungen wie Blei (Pb), Nickel (Ni) und Zink (Zn), wobei die Konzentrationen von Prozentsätzen bis hin zu Teilen pro Milliarde variieren. Diese Vielfalt stellt eine analytische Herausforderung dar und erfordert eine Technik mit hoher Empfindlichkeit, einem breiten dynamischen Bereich und der Fähigkeit, Spurenelemente zuverlässig von hochkonzentrierten Matrixelementen zu unterscheiden und gleichzeitig spektrale Interferenzen zu minimieren.