<p><strong>Dimethylkarbonát (DMC) hraje klíčovou roli v elektrolytech lithium-iontových baterií, kde čistota rozpouštědla přímo ovlivňuje výkon, bezpečnost i životnost baterie. I stopová množství nečistot mohou přispívat k degradaci mezifázové vrstvy pevného elektrolytu (SEI), spotřebě lithiových iontů nebo tvorbě plynů – tedy jevům, které snižují účinnost i bezpečnost baterií.</strong></p><p>S pokračujícím vývojem bateriových materiálů musí analytické přístupy poskytovat jak vysokou citlivost, tak identifikaci s vysokou mírou spolehlivosti. Nedávná aplikační studie společnosti LECO ukazuje, jak kombinace dvou platforem GC-MS umožňuje komplexnější charakterizaci nečistot v DMC, než jaké by bylo možné dosáhnout každým z těchto přístupů samostatně.</p><h3><strong>Proč je charakterizace nečistot v DMC náročná</strong></h3><p>Rozpouštědla určená pro výrobu baterií vyžadují detekci kontaminantů v širokém koncentračním rozsahu – od hlavních vedlejších produktů až po sloučeniny přítomné ve stopových koncentracích. V DMC mohou nečistoty zahrnovat kyslíkaté sloučeniny, uhlovodíky a nitrily, z nichž mnohé vznikají během syntézy nebo při manipulaci se vzorkem.</p><p>Tyto sloučeniny mohou koeluuovat nebo se vyskytovat v koncentracích pod běžnými detekčními limity, což ztěžuje komplexní analýzu pomocí jediné analytické techniky. Hmotnostní spektra získaná elektronovou ionizací (EI) navíc vždy neposkytují jednoznačný molekulový ion, což komplikuje identifikaci sloučenin.</p><h3><strong>Komplementární analytická strategie: citlivost + spolehlivost&nbsp;</strong></h3><p>Aplikační poznámka demonstruje kombinovaný pracovní postup využívající:</p><ul><li><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://gcms.cz/products/1097"><strong>Pegasus BTX (GC-TOFMS) </strong></a>pro vysoce citlivou detekci</li><li><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://gcms.cz/products/38"><strong>Pegasus HRT (vysokorozlišovací GC-MS)</strong></a> pro potvrzení pomocí přesné hmotnosti</li></ul><p>Systém<strong> Pegasus BTX</strong> umožňuje detekci nečistot <strong>pod úrovní jednotek ppb</strong>, takže zachytí i analyty přítomné ve velmi nízkých koncentracích.</p><p>Následně systém <strong>Pegasus HRT</strong> poskytuje data o přesné hmotnosti s vysokým rozlišením v režimech EI i pozitivní chemické ionizace (PCI). Režim PCI je obzvláště užitečný v případech, kdy spektra EI neobsahují jednoznačný molekulární iont, protože umožňuje identifikaci prostřednictvím běžných aduktů, jako jsou protonované molekulární ionty [M+H]⁺.</p><p>Jelikož jsou oba ionizační režimy dostupné bez hardwarových změn, podporuje tento pracovní postup efektivní, vícerozměrnou identifikaci analytů.</p><h3><strong>Pozorování</strong></h3><p>Pomocí tohoto kombinovaného přístupu bylo ve vzorku DMC identifikováno několik tříd nečistot. Patřily mezi ně:</p><ul><li>Kyslíkaté vedlejší reakční produkty</li><li>Alkoholy, karbonáty a ethery</li><li>Uhlovodíky a aromatické sloučeniny</li><li>Další nízkoúrovňové analyty detekované s vysokou shodou s knihovními spektry</li></ul><p>Vysoká citlivost systému Pegasus BTX umožnila odhalit širší spektrum sloučenin přítomných i ve velmi nízkých koncentracích, zatímco systém Pegasus HRT zvýšil jistotu jejich identifikace díky přesnému měření hmotnosti a potvrzení sumárních vzorců.</p><p>Studie rovněž ukazuje případy, kdy byly úspěšně dekonvoluovány koelující sloučeniny, což umožnilo identifikovat jednotlivé komponenty i bez jejich úplného chromatografického rozlišení.</p><h3><strong>Proč je to důležité pro analýzu bateriových materiálů</strong></h3><p>Tato práce ilustruje klíčový princip pokročilé charakterizace materiálů: detekce a identifikace představují dvě odlišné analytické výzvy, které často vyžadují komplementární řešení.</p><ul><li>Samotná detekce není dostačující bez spolehlivé identifikace</li><li>Vysokorozlišovací GC-MS může potvrdit identitu sloučenin jen tehdy, pokud jsou i složky přítomné v nízkých koncentracích nejprve spolehlivě detekovány.</li></ul><p>Kombinace těchto schopností poskytuje laboratořím hlubší vhled do čistoty rozpouštědel, výrobních procesů i potenciálních rizik, která mohou ovlivnit výkon bateriových systémů.</p><h3><strong>Prozkoumejte kompletní studii</strong></h3><p>Tento stručný přehled zdůrazňuje pouze část zjištění. Úplná aplikační poznámka obsahuje:</p><ul><li>Podrobné parametry měření a pracovní postupy</li><li>Příklady chromatografických a spektrálních dat</li><li>Seznamy potvrzených nečistot s retenčními časy a skóre podobnosti</li><li>Příklady dokládající komplementaritu EI/PCI a potvrzení pomocí přesné hmotnosti</li></ul><p>Chcete-li lépe porozumět tomu, jak mohou komplementární techniky GC-MS zvýšit jistotu při analýze rozpouštědel pro bateriové aplikace, stáhněte si celou aplikační poznámku <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.leco.com/documents/203-821-731/"><strong>„Battery Solvent Characterization: Identifying Impurities in Dimethyl Carbonate“</strong></a>.</p>

Komplementární techniky GC-MS pro spolehlivou identifikaci nečistot v rozpouštědlech pro bateriové aplikace

<p><strong>„Objev je jen první krok. Skutečný problém je, jestli ho dokážeme využít,“ říká Jana Kalbáčová Vejpravová z&nbsp;Matematicko-fyzikální fakulty UK, která jako první Češka získala ocenění Evropské fyzikální společnosti (European Physical Society). Vysvětluje, co dnes rozhoduje o&nbsp;skutečném průlomu ve vědě a&nbsp;co znamená dělat špičkový výzkum z&nbsp;Česka.</strong></p><h5><strong>Jak ocenění vnímáte? Bylo to pro vás&nbsp;překvapení, zadostiučinění, nebo spíš závazek?</strong></h5><p>Upřímně řečeno, nemám z&nbsp;toho asi jeden celkový pocit. V&nbsp;Česku se věnuje velká mediální pozornost různým lokálním cenám – hodně se o&nbsp;nich mluví, mají silné píár. Když se ale zeptám kolegů či&nbsp;kolegyň ze zahraničí, často vůbec netuší, o&nbsp;co jde. S&nbsp;oceněním EPS to bylo naopak. Ozvala se mi spousta lidí z&nbsp;Evropy, i&nbsp;ti, které jsem dlouho neviděla. Asi proto, že je dobře čitelné v&nbsp;mezinárodním kontextu, a&nbsp;to je pro mě cenné. Navíc jde o&nbsp;mezioborovou cenu, která není vázaná jen na úzkou specializaci, což jí podle mě dává ještě větší hodnotu.</p><h5><strong>Ano, porota ocenila nejen váš výzkum, ale i&nbsp;roli v&nbsp;mezinárodní spolupráci a&nbsp;podpoře žen ve fyzice. Která z&nbsp;těchto rovin je vám bližší?</strong></h5><p>Určitě ta vědecká. Podpora žen je něco, co se k&nbsp;tomu často přidává, ale já ji vnímám hlavně prakticky. Snažím se kolegyním, studentkám nebo doktorandkám pomáhat, mentorovat je, být k&nbsp;nim empatická, jak jen dokážu. V&nbsp;tomto smyslu ženy ve vědě podporuji. Zároveň k&nbsp;nim ale přistupuji stejně jako ke kolegům. Pokud má někdo specifické problémy, snažím se je řešit, ať už jde o&nbsp;ženy nebo muže. V&nbsp;českém prostředí určité rozdíly stále existují, ale nemyslím si, že by řešením bylo vymezovat se vůči&nbsp;mužům nebo to stavět konfrontačně. V&nbsp;našem oboru je žen obecně méně a&nbsp;pravděpodobně to tak do určité míry zůstane.</p><p>Já sama jsem během kariéry nezažila vyloženě diskriminaci kvůli tomu, že jsem žena. Spíš vnímám, že se na nás&nbsp;někdy přirozeně přenáší víc úkolů – a&nbsp;moje generace byla vychovaná tak, že je bez řečí přijímá. Vidím to tedy spíš jako otázku osobního nastavení. Je důležité umět si vymezit hranice, což není vždycky jednoduché. Ale není to nutně problém okolí, spíš dovednost, kterou se učím.</p><h5><strong>V&nbsp;našem minulém rozhovoru jste svůj výzkum popsala jako „magnetické cihličky, ze kterých lze stavět domečky na atomárně tenkém pozemku“. Jak by ten obraz vypadal dnes – po pěti letech? Posunul se ten „domeček“ někam dál?</strong></h5><p>Vlastně se celkem dost proměnil, řekla bych zploštil, protože dnes děláme už zase trochu jiné věci. A&nbsp;myslím, že je to dobře. Znamená to, že jsme schopni se v&nbsp;rámci oboru posouvat a&nbsp;přepínat mezi tématy. Zatímco dřív&nbsp;nás&nbsp;zajímalo hlavně to, jak ten domeček postavit a&nbsp;„uklidit“ pomocí magnetického pole nebo světla, dnes řešíme spíš, jak ho ovládat na dálku. Soustředíme se na interakce světla s&nbsp;hmotou nebo s&nbsp;různými komplexními systémy.</p><p>Ve výsledku to všechno směřuje ke kvantovým technologiím, které typicky fungují za velmi extrémních podmínek – při&nbsp;nízkých teplotách nebo ve vysokých magnetických polích. Postavit experiment tak, abychom dokázali takový domeček ovládat na dálku, je velká výzva. Myslím, že i&nbsp;to mohlo přispět k&nbsp;získání ceny od Evropské fyzikální společnosti, protože ne každé pracoviště to zvládne. Zároveň je to ale i&nbsp;jedna z&nbsp;výhod českého prostředí. Máme tu kromě výborných teoretiků velmi šikovné experimentátory, kteří dokážou z&nbsp;mála, někdy skoro z&nbsp;ničeho, kreativně postavit funkční experiment. V&nbsp;tom jsme podle mě opravdu silní.</p><p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/UK_Forum_Od_napadu_k_dopadu_jak_dostat_vyzkum_dal_nez_do_laboratore_2_6bec1a267c.jpg" alt="UK Forum/René Volfík: Od nápadu k dopadu: jak dostat výzkum dál než do laboratoře " srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_UK_Forum_Od_napadu_k_dopadu_jak_dostat_vyzkum_dal_nez_do_laboratore_2_6bec1a267c.jpg 234w," sizes="100vw" width="1400" height="933"></p><h5><strong>Nedávno jste se svým týmem objevila nový typ 2D materiálu…</strong></h5><p>Tady bych Vás&nbsp;trošku opravila, protože kolem toho vzniklo určité zkreslení. Ve skutečnosti nejde o&nbsp;nový materiál v&nbsp;pravém slova smyslu, spíš o&nbsp;uměle vytvořenou strukturu, kdy na sebe například vhodně naskládáte několik vrstev 2D materiálů, a&nbsp;tím docílíte speciálního chování elektronů. Takové systémy pak mohou mít zajímavé vlastnosti, třeba umožnit vznik velmi tenkých laserů. Označení „nový typ materiálu“ je spíš zjednodušení pro širší publikum.</p><h5><strong>Jak poznáte, že jde o&nbsp;skutečný průlom, a&nbsp;ne jen „další zajímavý výsledek“?</strong></h5><p>Za skutečný posun považuji moment, kdy jsme schopni takový systém nejen popsat, ale opravdu ho ovládat a&nbsp;využívat. Spousta věcí dnes existuje v&nbsp;teoretické rovině, ale nedaří se je experimentálně realizovat, nebo je neumíme dostat do podoby, která by byla prakticky využitelná.</p><p>Další krok je škálování, tedy možnost takové technologie vyrábět ve velkém. A&nbsp;právě to je často zásadní problém, například i&nbsp;u&nbsp;kvantových technologií. Něco funguje v&nbsp;laboratorních podmínkách, ale převést to do průmyslové výroby, třeba v&nbsp;milionech kusů, je úplně jiná výzva.</p><h5><strong>Napadá vás&nbsp;tahle otázka už během samotného výzkumu? Jakmile něco funguje v&nbsp;ideálních laboratorních podmínkách, přemýšlíte, co bude dál?</strong></h5><p>Řekla bych, že se to dá rozdělit do dvou rovin. Něco děláme čistě ze zvědavosti a&nbsp;pro radost z&nbsp;poznání. S&nbsp;teoretiky si třeba řekneme, že by bylo zajímavé něco vyzkoušet, a&nbsp;protože na to máme podmínky, zkusíme to a&nbsp;někdy z&nbsp;toho vznikne výsledek, který je důležitý pro základní výzkum, i&nbsp;když nemá okamžité praktické využití.&nbsp;Zároveň je ale dnes velký tlak na aplikovaný výzkum, takže člověk&nbsp;přirozeně přemýšlí i&nbsp;o&nbsp;tom, jestli by to, co dělá, mohlo být třeba za deset let nějak využitelné. To pak ovlivňuje i&nbsp;volbu experimentů – jestli jít cestou extrémně náročných podmínek, nebo hledat řešení, která by byla realističtější z&nbsp;hlediska budoucího využití.</p><p>Obecně platí, že samotný objev je jen první krok. Pokud má mít skutečný dopad, je potřeba ho umět realizovat a&nbsp;případně převést do praxe. A&nbsp;právě tenhle „překlad“ z&nbsp;laboratoře do reálného světa je pořád velká výzva, třeba i&nbsp;u&nbsp;již zmíněných kvantových technologií. My na Matfyzu děláme primárně základní výzkum, tedy se snažíme posouvat hranice poznání. Ale zároveň si stále víc uvědomujeme, že je dobré přemýšlet i&nbsp;o&nbsp;tom, kam ten výzkum může vést. Ideální je najít rovnováhu mezi zvědavostí a&nbsp;smysluplným směřováním. Velkou roli v&nbsp;tom hraje i&nbsp;mezinárodní spolupráce – často se stane, že někdo v&nbsp;zahraničí řeší podobný problém a&nbsp;najednou z&nbsp;toho vznikne nový společný projekt nebo úplně nový směr výzkumu.</p><h5><strong>Jak zvládáte kombinaci vědecké práce s&nbsp;řízením týmu, strategickým plánováním a&nbsp;sháněním financí?</strong></h5><p>V&nbsp;laboratoři&nbsp;už vlastně skoro nejsem. Dostanu se tam spíš ve chvíli, kdy je potřeba řešit nějaký problém, a&nbsp;to pak jsem spíš krizová manažerka.</p><p>Samozřejmě mi práce v&nbsp;laboratoři&nbsp;chybí. Čas od času se vracím k&nbsp;myšlence, že bych si našla nějakou zahraniční postdoc pozici, v&nbsp;níž bych si zase užila tu ryzí vědu, kvůli které jsem do tohoto oboru původně vstupovala. Zatím to ale není reálné. Velkou roli v&nbsp;tom hraje rodina. Přesunout se do zahraničí není jen moje rozhodnutí – manžel má vlastní kariéru a&nbsp;dcera není úplně typ, který by chtěl měnit prostředí.</p><h5><strong>Před lety jste mi říkala, že kdybyste pracovala na Západě, dosáhla byste některých věcí rychleji. Platí to podle vás&nbsp;pořád, nebo se české prostředí posouvá?</strong></h5><p>Určitě jsou dnes v&nbsp;Česku podmínky pro vědu výrazně lepší než dřív. Zároveň ale podle mě stále platí, že kdybych začínala ve stejnou dobu na některém ze západních pracovišť, byla by dnes pravděpodobně dál. A&nbsp;nejde jen o&nbsp;otázku financí. Z&nbsp;vlastní zkušenosti znám nejlépe prostředí Německa, Švýcarska a&nbsp;Rakouska, kde je velmi silná snaha vědce a&nbsp;vědkyně systematicky podporovat v&nbsp;budování kariéry. Pokud máte motivaci a&nbsp;chcete se posouvat, instituce vám v&nbsp;tom aktivně pomáhá – od administrativního zázemí přes pomoc s&nbsp;budováním týmu, formulováním grantů až po rozvoj laboratoře. Není to jen na jednotlivci, aby si všechno organizoval sám a&nbsp;improvizoval. Díky tomu se pak kariéra buduje plynuleji a&nbsp;často i&nbsp;rychleji.</p><h5><strong>Jak si udržujete kvalitní lidi a&nbsp;jak je motivujete, aby přišli právě k&nbsp;vám, třeba i&nbsp;ze zahraničí?</strong></h5><p>Hodně se mi osvědčil osobní kontakt a&nbsp;doporučení od těch, jež dobře znám a&nbsp;jimž věřím. Už jsem se totiž poučila, že i&nbsp;když člověk&nbsp;působí na pohovoru skvěle, realita pak může být o&nbsp;dost jiná. Zároveň nejde jen o&nbsp;odborné kvality, ale i&nbsp;o&nbsp;osobnost. Já nejsem úplně typ vedoucí, která někoho neustále kontroluje a&nbsp;tlačí, takže hledám lidi samostatné, vnitřně motivované, kteří chtějí věci posouvat sami od sebe. Dá se říct, že do týmu vybírám srdcaře. A&nbsp;v&nbsp;tomhle směru mám teď štěstí, naše skupina funguje velmi dobře. Lidé si rozumí, jsou schopní spolupracovat a&nbsp;celý tým drží pohromadě.</p><p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/UK_Forum_Od_napadu_k_dopadu_jak_dostat_vyzkum_dal_nez_do_laboratore_87890911dd.jpg" alt="UK Forum/René Volfík: Od nápadu k dopadu: jak dostat výzkum dál než do laboratoře " srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_UK_Forum_Od_napadu_k_dopadu_jak_dostat_vyzkum_dal_nez_do_laboratore_87890911dd.jpg 234w," sizes="100vw" width="1400" height="933"></p><blockquote><h4><strong>prof. RNDr. Jana Kalbáčová Vejpravová, Ph.D.</strong></h4><p>Působí na katedře fyziky kondenzovaných látek MFF UK, kde vede výzkumnou skupinu zaměřenou na nové materiály na nanoúrovni. Zabývá se zejména magnetickými a spinovými jevy v nízkorozměrných (2D) strukturách a jejich využitím v budoucích technologiích. V roce 2016 získala prestižní ERC Starting Grant, díky němuž vybudovala vlastní laboratoř. Je členkou panelu SNSF (Swiss National Science Foundation, obdoba českých GA ČR – pozn. red.). Zastupuje ČR v Quantum Community Network a vede pracovní skupinu pro přípravu Supply Chain and Enabling Technologies Roadmap v rámci Strategic Research and Industry Agenda (SRIA 2035) for Quantum Technologies EU.</p><p>Nyní získala jako první Češka získala ocenění Emmy Noether Distinction od European Physical Society pro rok 2025. Cena je pojmenovaná po Emmy Noether, jedné z nejvýznamnějších matematiček 20. století, a oceňuje výjimečné vědkyně ve fyzice. Klade důraz nejen na špičkový výzkum, ale i na vliv v oboru (např. vedení týmů, mezinárodní spolupráci, inspiraci dalších žen).</p></blockquote>

Od nápadu k dopadu: jak dostat výzkum dál než do laboratoře 

Kalibrace retenčního indexu v chromatogramu NIST26 a jeho použití při výpočtu RI ve vzorcích

Aplikace

Akademie

Osobnosti

Software

Článek

Produkt

Video

Pomůžeme Vám nalézt vhodné zařízení pro tepelnou analýzu, metalografii nebo hmotnostní spektrometrii a poskytneme Vám školení, aplikační podporu a servis, který potřebujete k udržení chodu laboratoře na nejvyšší možné úrovni.

LECO

Reportáže, rozhovory, zprávy o vědeckých projektech a studentských akcích ... Jsme online informační bránou Univerzity Karlovy.

Forum: magazín Univerzity Karlovy

Mým hlavním zájmem je identifikace organických sloučenin hmotnostní spektrometrií v organických směsích.

James Little/Mass Spec Interpretation Services

Agilent PCI GPIB karta National Instruments, 9910102100 (Nová)

Karta Agilent PCI GPIB (9910102100, konstrukce NI) poskytuje rychlé a spolehlivé připojení IEEE-488 pro přístroje Agilent GC, LC, MS a další přístroje vyžadující komunikaci GPIB.

Bazar produkty z kategorie Řídicí desky pro LC/MS - strana 1

Mohlo by Vás zajímat

Od nápadu k dopadu: jak dostat výzkum dál než do laboratoře

Kalibrace retenčního indexu v chromatogramu NIST26 a jeho použití při výpočtu RI ve vzorcích

Komplementární techniky GC-MS pro spolehlivou identifikaci nečistot v rozpouštědlech pro bateriové aplikace