Carbon Measurement of Metal Powder Battery Material

Význam tématu

Rostoucí poptávka po bateriových materiálech vyžaduje spolehlivé metody stanovení čistoty kovových prášků. Měření obsahu organického uhlíku je klíčové pro kontrolu kvality a zajištění bezpečnosti lithium-iontových článků.

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl ověřit rychlou a přesnou analýzu celkového uhlíku (TC) v lithno-kobaltovém oxidu (LiCoO2) pomocí Shimadzu TOC-LCPH analyzátoru a spalovací jednotky SSM-5000A. Prokázat linearitu a spolehlivost metody na vzorcích obohacených o známé množství organického uhlíku.

Použitá instrumentace

Analýzu provádí soustava Shimadzu TOC-LCPH (total organic carbon analyzátor) propojená se spalovací jednotkou SSM-5000A.

Použitá metodika

Vzorky ~100 mg LiCoO2 se váží do vzorkovacích misek. Kalibrace probíhá jednobodově na prášku glukózy (40 % C). Pro validaci se připravují vzorky s přídavkem 0,2 %, 1,0 % a 5,0 % glukózy. Oxidace probíhá katalyticky při 900 °C ve zkrácené optické cestě.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda vykazuje vynikající linearitu a přesnost:

• LiCoO2 bez přídavku: 0 % C
• LiCoO2 + 0,2 % glukózy: 0,209 % C
• LiCoO2 + 1,0 % glukózy: 0,999 % C
• LiCoO2 + 5,0 % glukózy: 5,02 % C

Naměřené hodnoty věrně odpovídají očekávaným koncentracím, což potvrzuje spolehlivost přístrojového systému pro analýzu kovových prášků.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou, jednoduchou a citlivou kontrolu organických kontaminantů v materiálech pro baterie. Minimalizuje čas přípravy vzorku a poskytuje vysoce reprodukovatelné výsledky vhodné pro QA/QC procesy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření kompaktních TOC systémů pro inline kontrolu ve výrobě bateriových článků a integrace s automatizovanými linkami. Další vývoj může zahrnovat rozšíření metodiky na další kovové a kompozitní materiály.

Závěr

Analýza celkového uhlíku v lithium-kobaltovém oxidu pomocí Shimadzu TOC-LCPH a SSM-5000A poskytuje rychlé a přesné výsledky. Vysoká shoda naměřených a očekávaných hodnot potvrzuje vhodnost metody pro kontrolu kvality v bateriovém průmyslu.

Reference

M. Tanaka. Carbon Measurement of Metal Powder Battery Material. Application Note LAAN-A-TC-E047, Shimadzu Corporation, 2018.