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鋰電池分析-安捷倫990 微型氣相色譜

點擊次數(shù):2071  更新時間:2021-05-25

20 世紀 80 年代,鋰離子電池誕生于世。雖然這還是一項相對 “年輕” 的發(fā)明,但在這短短的三十年中,它已經被運用于生活中的方方面面。小到手機、電腦等數(shù)碼產品,大到電動汽車、輪船,鋰離子電池已經在我們生活當中扮演著越來越重要的角色。
鋰電池產業(yè)鏈的檢測需求

日益提升

 

鋰離子電池在循環(huán)使用或儲存中,可能由電解液組分發(fā)生成膜及氧化反應、電池過充過放、內部微短路等原因導致 SEI 膜分解破壞,從而產生氣體;也可能由電解液中的高含量水分發(fā)生電解反應等原因導致電池產氣鼓脹,從而帶來極大的安全隱患。

常見產氣成分有 H2、CO、CO2 等永JIU性氣體以及 CH4、C2H4、C2H6 等烷烴類氣體。針對上述氣體成分,Agilent 990 微型氣相色譜儀擁有專業(yè)的解決方案:

  • 靈動快速,少量樣品、全面分析
  • μTCD 專LI技術,實現(xiàn) ppm 到 % 級別含量,跨數(shù)量級線性響應
  • 典型組分,纖毫畢現(xiàn)

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990 微型氣相色譜:靈動快速

標配微機械進樣器和高靈敏度 μTCD 檢測器,適合電池鼓脹氣體低含量成分的分析

 

  • 模塊化形式,隨時可用

最多可選擇 4 個獨立分析通道,每個通道均可作為獨立的小型氣相色譜儀,配有整套氣路、進樣器、色譜柱和檢測器。通道模塊配置便捷,即插即用。

僅需 10-20mL 樣品,用時不到 100 秒,大大提高了鋰電池研發(fā)和測試的分析效率。

 

  • 隨時隨身攜帶,便攜度 Max

990 微型氣相色譜儀臺面占用空間僅為大多數(shù)傳統(tǒng)氣相色譜的一半,而功耗低于大多數(shù)傳統(tǒng)氣相色譜的 10%,更耐用、更小巧、消耗更低。可滿足實驗室內、在線和現(xiàn)場氣體分析,也可在不同測試點之間輕松移動??蛇x的現(xiàn)場機箱中配備載氣瓶和充電電池,進一步提高了系統(tǒng)靈活性。

使用 990 微型氣相色譜儀

分析鋰離子電池中的膨脹氣體

 

膨脹氣體的主要成分是一些永JIU性氣體和輕質烴。但某些小型LIBs在使用過程中只會產生幾毫升的膨脹氣體。這一氣體體積不足以有效吹掃傳統(tǒng)氣相色譜氣體進樣閥中的樣品加載流路,因此會影響定量準確度。

對于這一類樣品,裝配三個通道的 990 微型氣相色譜儀不錯之選。
實驗方法:

使用 10 m CP-Molsieve 5Å 反吹通道進行氫氣、甲烷和一氧化碳分析。使用 10 mCP-PoraPLOT U 反吹通道進行 C2 烴類和 CO2 分析。使用 10 m CP-Al2O3/KCl 反吹至檢測器通道進行單獨的 C3–C5 烴類和 C6/C6+ 組合化合物分析。

結果討論:
圖 1、2、3 顯示了三個分析通道得到的校準標樣色譜圖。

A 通道:H2、CO 和 CH4 在CP-Molsieve 5Å 通道分離,氬氣為載氣,保證氫氣在ppm到百分含量范圍內有良好峰型。

圖 1. CP-Molsieve 5Å 分析通道得到的校準標樣色譜圖

B 通道:CP-PoraPlot U 通道分析 CO2、乙烯、乙烷和乙炔

圖 2. CP-PoraPLOT U 分析通道得到的校準標樣色譜圖

C 通道:C3–C5 組分在氧化鋁通道上分離。在 CP-Al2O3/KCl 通道上,對比正己烷重的烴類物質進行了反吹,并將其以組合峰的形式洗脫。

圖 3. CP-Al2O3/KCl 分析通道得到的校準標樣色譜圖

聯(lián)


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