Für langlebige Lithium-Ionen-Batterien
Spektralanalyse sichert Elektrolyt-Qualität
Flüssige Elektrolyte spielen für die Leistung und Lebensdauer von Batterien eine zentrale Rolle. Die UV/Vis-Spektralphotometer von Mettler Toledo prüfen die Elektrolytlösung auf ihre Eignung und geben zudem Aufschluss über die Degradation der Batterie.
Die Elektrolytflüssigkeit in Lithium-Ionen-Batterien ermöglicht das reibungslose Zusammenspiel zwischen Ionen, Anode und Kathode. Entsprechend wichtig ist die Qualität des Elektrolyts – Verunreinigungen können die Funktion und Sicherheit der Energiespeicher beeinträchtigen.
Für die Untersuchung von Elektrolytlösungen bietet Mettler Toledo mit dem kompakten UV/Vis-Spektralphotometer EasyPlus eine einfache und kostengünstige Analysetechnik und macht separate Farbmessgeräte damit überflüssig. Das Spektralphotometer spürt selbst geringe Verunreinigungen in Elektrolyten laut Hersteller in Sekundenschnelle auf – ohne aufwändige Probenvorbereitung.
Dabei gleicht es entweder den gemessenen Farbwert des Elektrolyts mit bereits hinterlegten Farbreferenzskalen ab und deckt so Abweichungen auf. Oder es misst den Anteil des UV- und sichtbaren Lichts, den die bestrahlte Elektrolytlösung absorbiert beziehungsweise durchlässt – was den Reinheitsgrad der Probe anzeigt. Beide Verfahren schaffen schnell Klarheit für den Kunden.
Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien voraussagen
Darüber hinaus können Anwender mittels UV/Vis-Spektralphotometrie die Degradation der Batterien, also ihren natürlichen Leistungsverlust analysieren. Ausgangspunkt der Degradationsanalyse ist die Erstellung einer Kalibrierkurve für Komponenten einer neuen Batterie – etwa durch Messung des Farb- beziehungsweise Absorbtionsspektrums des Elektrolyten. Das sich über die Zeit mit dem Energieabbau verändernde Absorptionsspektrum lässt sich anschließend mit dem Referenzspektrum vergleichen. Der so ermittelte Veränderungswert inklusive der gewonnenen Erkenntnisse aus den analysierten Degradationsmechanismen ermöglichen den Herstellern, Prognosen über die Lebensspanne und Leistungsdauer der Batterie zu erstellen.
Zwei Gerätevarianten
Zur kompakten EasyPlus-Version, die mit Spektralphotometrie, Farbmessung und Wasseranalyse einen Mehrfachnutzen bietet, hat Mettler Toledo auch eine Excellence-UV/Vis-Variante im Sortiment. Die Excellence-Line-Spektralphotometer bieten eine Reihe praxisgerechten Zubehörs und können durch smarte Automatisierungstools erweitert werden, wie etwa einen Küvettenwechsler. Zusätzlich lässt sich das Spektralphotometer in eine Multiparametersystem einbinden, um so gleichzeitig neben Farbe und Absorbtionsspektrum beispielsweise Dichte und Brechungsindex des Elektrolyten zu analysieren.
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Kostenloser Ratgeber „Color Guide“: Einführung in die Farbmessung
Wer einen theoretischen und praktischen Einstieg in die Grundlagen der Farbmessung mit UV/Vis-Spektralphotometern sucht, ist mit dem „Color Guide“ von Mettler Toledo gut beraten. Die Technik ermöglicht präzise Farbanalysen zur Qualitätskontrolle und das Aufspüren von Verunreinigungen in Proben anhand von Referenzskalen, wie APHA ,Yellowness-Index oder CIE Lab. Der Guide bietet auch Tipps und Tricks für eine effiziente und fehlerfreie Anwendung im Labor.
Der Color-Guide ist steht auf der Mettler-Toledo-Website kostenlos zum Download bereit.
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