Til hovedinnhold

Karakterisering av batterimaterialer

Karakterisering av batterimaterialer

Utvikling av neste generasjons teknologier og kjemier krever toppmoderne fysiske og kjemiske karakteriseringsmetoder. SINTEF har tilgang til verdensklasse utstyr som dekker alle aspekter innen utvikling av batterimaterialer.

Utstyr som brukes innen utvikling av batterimaterialer, er: 

  • Røntgen pulver diffraksjon (XRD): Analyse av krystallstruktur og fasesammensetning, med in-situ muligheter for målinger som funksjon av temperatur og atmosfære, samt operando muligheter for å studere endringer i materialene under opplading og utlading av batterier.  
  • Røntgen mikro CT: Ikke-destruktiv 3D-bildebehandling av innretninger opp til 50 kg størrelse for kvalitetskontroll og feilanalyse på enhetsnivå og for å gjengi fysiske strukturer som 3D-modeller. Ved bruk av tilpasset operando testceller kan fysiske prosesser studeres ned til mikrometerskala.  
  • Elektronmikroskopi: Avbilding av materialer fra mikro- til atomskala ved hjelp av sveipe- og transmisjonselektronmikroskopi (SEM/TEM) for å bestemme morfologi, fysisk struktur og krystallstruktur, med mulighet for kvantitativ romlig analyse av kjemiske komponenter ved kombinering med grunnstoffanalyse (EDS og EELS). For helt nøyaktig og representativ tverrsnittanalyse brukes SEM i kombinasjon med mølling med fokusert ionestråle (FIB-SEM).
  • Kjernemagnetisk resonans (NMR): Både væske- og faststoff-NMR for å utforske molekylstruktur og -dynamikk i polymerer og faste stoffer. Faststoff-NMR er spesielt nyttig for å undersøke og kvantifisere transportdynamikk i faststoffelektrolytter.
  • Termisk analyse: Termogravimetrisk analyse (TGA), differensialtermisk analyse (DTA), differensiell skanning kalorimetri (DSC), og dilatometer (optisk og mekanisk) er brukt til å vurdere og kvantifisere materialers fysiske og kjemiske oppførsel under ikke-ambiente temperaturer og atmosfærer.
  • FTIR/Raman: Vibrasjonsspektroskopier brukt til å identifisere og utforske molekylstrukturen og kjemiske interaksjoner i materialer. Romlig kartlegging kan gjøres ved translasjon av prøven. 

I tillegg til disse grunnleggende analyseteknikkene bruker SINTEF en rekke av porøsitets- og tetthetsmålinger (kvikksølvporosimetri, nitrogenadsorpsjon, He-pyknometri), analyse av partikkelstørrelser (dynamisk lysspredning), og høysensitiv komposisjonanalyse (ICP-MS, ICP-OES, GD-MS, GD-OES). 

+47 469 22 906