Accurate Identification of Binder Raw Materials for Li-Ion Battery Electrodes by FTIR
Aplikace | 2025 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Lithium-iontové baterie vyžadují přísnou kontrolu kvality surovin, neboť i malé množství pojiv ovlivňuje mechanickou integritu, elektrochemickou výkonnost a dlouhodobou stabilitu elektrod. FTIR spektroskopie poskytuje rychlý a spolehlivý způsob identifikace polymerních materiálů, zejména PVDF a PTFE.
Cílem application note bylo demonstrovat využití spektrometru Agilent Cary 630 FTIR spolu se softwarem MicroLab pro rychlou a jednoduchou identifikaci pojiv pro elektrody lithně-iontových baterií. Studie popisuje tvorbu uživatelské knihovny referenčních spekter a následnou analýzu čtyř neznámých vzorků.
Analýza byla provedena technikou FTIR-ATR na přístroji Agilent Cary 630 FTIR s diamantovým ATR modulem. Spektrální parametry:
Software MicroLab usnadňuje obsluhu díky obrázkovému rozhraní a automatizovanému vyhledávání v knihovně.
Čtyři neznámé vzorky pojiv byly jednoznačně identifikovány: tři PVDF (HQI: 0,963; 0,967; 0,907) a jedno PTFE (HQI: 0,983). Nižší HQI u jednoho PVDF vzorku indikovala možnou odlišnost v polymerním složení či kvalitě. FTIR analýza odhalila formu α-fáze PVDF s charakteristickými absorpčními pásy (763, 795, 855, 976, 1149 cm–1).
Metoda umožňuje:
Očekává se rozšíření knihoven o další pojiva a materiály, integrace do automatizovaných linií QA/QC, použití ve specifických prostředích (gloveboxy) a kombinace s technikami RAMAN či NIR. Využití strojového učení pro pokročilé vyhledávání a kvantifikaci rozšiřuje potenciál FTIR pro průmyslovou analytiku.
Přístroj Agilent Cary 630 FTIR v kombinaci s MicroLab softwarem přináší efektivní nástroj pro kontrolu kvality pojiv ve výrobě lithium-iontových baterií. Rychlým a spolehlivým způsobem podporuje optimalizaci výrobních procesů, snižuje riziko nevyhovujících dávek a zabezpečuje konzistentní kvalitu elektrod.
1. Cai X.; Lei T.; Sun D.; Lin L. A Critical Analysis of the α, β and γ Phases in Poly(Vinylidene Fluoride) using FTIR. RSC Advances 2017, 7(25), 15382–15389.
FTIR Spektroskopie
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Lithium-iontové baterie vyžadují přísnou kontrolu kvality surovin, neboť i malé množství pojiv ovlivňuje mechanickou integritu, elektrochemickou výkonnost a dlouhodobou stabilitu elektrod. FTIR spektroskopie poskytuje rychlý a spolehlivý způsob identifikace polymerních materiálů, zejména PVDF a PTFE.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem application note bylo demonstrovat využití spektrometru Agilent Cary 630 FTIR spolu se softwarem MicroLab pro rychlou a jednoduchou identifikaci pojiv pro elektrody lithně-iontových baterií. Studie popisuje tvorbu uživatelské knihovny referenčních spekter a následnou analýzu čtyř neznámých vzorků.
Použitá metodika a instrumentace
Analýza byla provedena technikou FTIR-ATR na přístroji Agilent Cary 630 FTIR s diamantovým ATR modulem. Spektrální parametry:
- Rozsah: 4000–650 cm–1
- Pozadí: 32 skenů vzduchu
- Vzorkové skeny: 32
- Spectrální rozlišení: 4 cm–1
- Apodizace: HappGenzel
- Fázová korekce: Mertz
- Knihovna: uživatelská „LIB binders“
- Algoritmus vyhledávání: Similarity s barevnými prahy HQI
Software MicroLab usnadňuje obsluhu díky obrázkovému rozhraní a automatizovanému vyhledávání v knihovně.
Hlavní výsledky a diskuse
Čtyři neznámé vzorky pojiv byly jednoznačně identifikovány: tři PVDF (HQI: 0,963; 0,967; 0,907) a jedno PTFE (HQI: 0,983). Nižší HQI u jednoho PVDF vzorku indikovala možnou odlišnost v polymerním složení či kvalitě. FTIR analýza odhalila formu α-fáze PVDF s charakteristickými absorpčními pásy (763, 795, 855, 976, 1149 cm–1).
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje:
- Rychlý screening surovin přímo ve výrobě
- Minimální riziko chyb a zpoždění
- Identifikaci nesprávného značení nebo kontaminace
- Sledování variability mezi jednotlivými dávkami
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření knihoven o další pojiva a materiály, integrace do automatizovaných linií QA/QC, použití ve specifických prostředích (gloveboxy) a kombinace s technikami RAMAN či NIR. Využití strojového učení pro pokročilé vyhledávání a kvantifikaci rozšiřuje potenciál FTIR pro průmyslovou analytiku.
Závěr
Přístroj Agilent Cary 630 FTIR v kombinaci s MicroLab softwarem přináší efektivní nástroj pro kontrolu kvality pojiv ve výrobě lithium-iontových baterií. Rychlým a spolehlivým způsobem podporuje optimalizaci výrobních procesů, snižuje riziko nevyhovujících dávek a zabezpečuje konzistentní kvalitu elektrod.
Reference
1. Cai X.; Lei T.; Sun D.; Lin L. A Critical Analysis of the α, β and γ Phases in Poly(Vinylidene Fluoride) using FTIR. RSC Advances 2017, 7(25), 15382–15389.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Quick and Easy Material Identification of Solvents Used in Lithium-Ion Batteries by FTIR
2023|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Chemicals and Energy Quick and Easy Material Identification of Solvents Used in Lithium-Ion Batteries by FTIR Using the Agilent Cary 630 FTIR Spectrometer to identify common LIB electrolyte solvents Authors Suresh Babu C. V., Wesam Alwan, and Fabian…
Klíčová slova
microlab, microlabftir, ftircarbonate, carbonatelibrary, librarylithium, lithiumgshih, gshihgspsv, gspsvrwxerxp, rwxerxpvigimzi, vigimziviwypxw, viwypxwmaterial, materialspectroscopy, spectroscopyemc, emcsolvents, solventsethyl
Quick and Easy Material Identification of Salts Used in Lithium-Ion Batteries by FTIR
2023|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Chemicals and Energy Quick and Easy Material Identification of Salts Used in Lithium-Ion Batteries by FTIR Using the Agilent Cary 630 FTIR Spectrometer to identify common LIB electrolyte salts Authors Abstract Wesam Alwan, Suresh Babu C. V., and…
Klíčová slova
lithium, lithiumsalts, saltsaldrich, aldrichsigma, sigmalibrary, libraryunknown, unknownftir, ftirmaterial, materialcoded, codedsulfonimide, sulfonimidesearch, searchmicrolab, microlabidentification, identificationtrifluoromethane, trifluoromethanebatteries
Material Identification of Lithium‑Ion Battery Separators Using FTIR Spectroscopy
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Energy and Materials Material Identification of Lithium‑Ion Battery Separators Using FTIR Spectroscopy Rapid analysis of new and used separators using the Agilent Cary 630 FTIR Spectrometer Author Introduction Wesam Alwan Agilent Technologies, Inc. Lithium-ion batteries (LIBs) have emerged…
Klíčová slova
separator, separatorftir, ftirlibrary, libraryseparators, separatorsmaterial, materialused, usedlithium, lithiumidentification, identificationatr, atrspectroscopy, spectroscopysearch, searchgenerated, generatedmultilayer, multilayerspectral, spectralnew
Improving Battery Production Yield, Performance, and Stability Using FTIR
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Energy and Materials Improving Battery Production Yield, Performance, and Stability Using FTIR Degradation of LiPF6 and its effect on battery performance and safety Authors Wesam Alwan and Fabian Zieschang Agilent Technologies, Inc. Introduction As the world moves rapidly…
Klíčová slova
ftir, ftirlithium, lithiumcoded, codedhqi, hqimeasured, measuredmoisture, moisturecolor, colormicrolab, microlabenvironment, environmentlibrary, libraryhappgenzel, happgenzelsalts, saltsmertz, mertzzieschang, zieschangfabian
