Battery Analysis: pH of Cathode Material

Welkom bij onze video. In deze video nemen we kathodemateriaal van dichterbij onder de loep en leiden we je door het proces van de pH-meting ervan. Laten we er meteen induiken en beginnen. Ik doe even een stap terug, maar je weet maar nooit. Heb je je ooit afgevraagd waardoor onze smartphones, laptops en elektrische voertuigen zo krachtig en duurzaam zijn? Het zijn niets anders dan lithium-ionbatterijen, en meer specifiek de kathodematerialen. Dat is het hart van de batterij, die bestaat uit een actief kathodemateriaal, carbon black en een polymeerbindmiddel. Deze ingrediënten worden gemengd tot een slurry, die vervolgens op aluminiumfolie wordt aangebracht om de kathode te vormen. Wist je ook dat het handhaven van de pH van het kathodemateriaal cruciaal is om de optimale werking ervan te waarborgen? Zonder dit kunnen de capaciteit en levensduur van je batterij aanzienlijk afnemen. Maar hier ligt de uitdaging. De pH van kathodemateriaal meten kan wat lastig zijn. Door de deeltjes in de slurry kan de keramische junctie van de pH-sensor verstopt raken, waardoor het moeilijk wordt voor het elektrolyt om te stromen en met het monster in contact te komen. Daar komt nog bij dat de pH van de slurry alkalisch is, waardoor de sensorschacht gemakkelijk beschadigd kan raken door een gebrek aan chemische bestendigheid. Mettler Toledo biedt de InLab Max Pro ISM-sensor, die is ontworpen om deze uitdagingen aan te kunnen. De vaste glass sleeve-junctie zorgt voor een gelijkmatige uitstroom van elektrolyt. Bovendien is het pH-gevoelige, sterk alkalibestendige membraanglas uiterst duurzaam en speciaal ontworpen voor gebruik met alkalische monsters. Met ISM-technologie kun je je kalibratiegeschiedenis en sensorinformatie veilig bewaren. En met de ingebouwde temperatuursonde en automatische temperatuurcompensatiefunctie verstoren temperatuureffecten je pH-metingen niet. Dat is heel wat TikTok. Laten we onze focus verleggen naar echt laboratoriumwerk en ons verdiepen in kalibratie. Je wilt ervoor zorgen dat je sensor regelmatig wordt gekalibreerd met Mettler Toledo Standard pH-bufferoplossingen. Nu wordt het wat technischer. Zorg er bij het kalibreren voor dat deze p h-buffers het verwachte monster-p h omsluiten. En onthoud: een helling van vijfennegentig tot honderd vijf procent en een offset van nul millivolt plus of min twintig millivolt bevestigen dat je elektrode zijn werk goed doet. O, en vergeet niet altijd verse, hoogwaardige p h-buffers te gebruiken. En raad eens, niemand houdt van een onnauwkeurige meting. Goed, nu ben je klaar om de pH van kathodemateriaal te meten. Neem 2,5 gram carbon black en actief kathodemateriaal en meng deze afzonderlijk met water en methanol in bekers. Voor kathodeslurry dispergeer je lithiumkobaltoxide met de geleidende additief-carbon black en het bindmiddel poly (vinylideenfluoride) in oplosmiddel n-methylpyrrolidon. Dompel gewoon je InLab Max Pro ISM-sensor in de monsterbekers en zorg ervoor dat de sensorjunctie volledig ondergedompeld is. Als je protocol dat voorschrijft, kun je het monster ook roeren om het wat in beweging te brengen. En o ja, het wordt er niet ziek van. Vergeet alleen niet de pH en de monstertemperatuur te noteren. En zo wordt pH-meting een fluitje van een cent. Hoe zit het met een paar tips voor het onderhoud van de pH-sensor om hem gelukkig en gezond te houden? Geef je sensor na elke meting een grondige reiniging met gedeïoniseerd water, en misschien een beetje ethanol of aceton om organisch materiaal te verwijderen. Dep hem daarna gewoon droog met wat tissuepapier en je bent klaar. Wees voorzichtig, niet wrijven. Voor wat extra zorg kun je je sensor periodiek conditioneren met 0,1 molair HCl. Wanneer je klaar bent met meten, geef je je sensor een knus plekje in de dop gevuld met Mettler Toledo in-lab opslagoplossing. Zie het als een kleine spadag voor je sensor. Dus als je genoeg hebt van inconsistente metingen bij kathodeslurrymonsters en het gevoel hebt dat je een gokspel speelt, is het tijd om over te stappen op de Mettler Toledo in-lab Max Pro ISM. Betrouwbare en nauwkeurige resultaten, elke keer weer. Bedankt voor het kijken en veel meetplezier.