流變阻抗頻譜分析法可幫助人們深入了解如電池電極漿料、乳化液、漆料、塗料等複雜流體的微觀結構。將介電質阻抗頻譜分析與 DHR 的流變學測量相結合,使用者就能在攪拌、儲存和塗層等製程相關條件下,分析樣本微觀結構中剪切力引起的變化。同時精確測量黏度、降伏應力、黏彈性和恢復能力可提供新的見解,從而將流動特性與微觀結構的變化聯繫起來。電池電極漿料配方和製程開發受到阻抗頻譜分析的指引。在不施加剪切力的情況下進行的初始阻抗測量顯示了在攪拌後導電材料在漿料中的分散情形。同時進行的阻抗和旋轉變形可直接測量剪切引起的微觀結構變化,複製漿料塗布條件,並可測量剪切後隨時間變化的恢復狀況。這些新見解驗證電極成品中的導電網路是如何得以維持,並確保了電池的成功性能。
DHR 的流變阻抗頻譜分析儀配件在介電質阻抗和流變學測量中實現無與倫比的數據資料品質。傳統結合流變學-介電質阻抗的方法需要利用導線、彈簧接觸或液態電解質與上部工具進行電接觸,進而限制了測量範圍。Rheo-IS 配件將兩個電極都置放在一個下部平板上,使用絕緣的上方平行板幾何結構作為導體,消除了與上部工具的接觸需求。這種獨特的設計可實現無限的流變阻抗測量:
- 在製程相關條件下同時進行阻抗和穩定剪切測量
- 無摩擦:無須導線或彈簧接觸,使得 DHR 具有大範圍的扭矩靈敏度,可精確分析黏度、降伏應力、黏彈性和結構恢復等特性。
- 介電質阻抗可在高達 8 MHz 範圍內進行測量,並不受與液態電解質接觸所帶來的限制和實驗挑戰。
- 安裝時間不到 5 分鐘:Rheo-IS 快速更換板可安裝到高級 Peltier 板上進行溫度控制
- 在TRIOS 軟體
流變阻抗頻譜分析儀配件 | ||
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獨特的無摩擦技術 | 最小振盪扭矩 0.3 nN.m * | |
Peltier 板的溫度控制範圍 | -20 到 100 °C | |
40 mm 不鏽鋼板(包含) | 樣本量 < 2 mL | |
客製化溶劑收集器(包括) | 防止在測量過程中蒸發 | |
整合 LCR 數據資料的 TRIOS 軟體 | 電抗、電阻、 耗損角正切、阻抗、導納、電容、 導電率、介電常數、電納、 奈奎斯特圖、波德圖 |
相容的 LCR 測試儀 | 頻率 | 電壓 |
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HIOKI – IM3536 | 4 Hz 到 8 MHz | 0.01 V 到 5 V |
Keysight – E4980AL | 20 Hz 到 1MHz | 0.001 V 到 2 V |
Keysight – E4980A | 20 Hz 到 2 MHz | 0.005 V 到 20 V |
*最小扭矩取決於儀器型號
陰極漿料配方
流變阻抗頻譜分析為陰極漿料配方提供了強大的洞察力,可評估每種成分對流變性和導電網路分佈的影響。陰極漿料的製備是先將碳黑和 PVDF 在 NMP(樣本 A)中混合,然後加入 NMC(樣本 B)。在這兩個步驟中,在不斷增加剪切速率下對材料進行了阻抗測量。在圖 1 中,與添加了 NMC 的樣本 B(固體含量:72%)相比,儘管樣本 A 的固體含量較低(8%),其黏度明顯更高。NMC 顆粒有助於將碳黑團塊分散成更均勻的網路,從而降低黏度,更適合塗布。樣本 A 的奈奎斯特圖(圖 2)顯示,在不同的剪切速率下,其阻抗發生了顯著變化,顯示碳黑團塊的網路不斷變化。相較之下,樣本 B(圖 3)在所有剪切速率下都顯示出一致的阻抗。NMC 的加入有助於碳黑的分佈,進而形成更穩定的導電網路。這種剪切力穩定的微觀結構有利於生產,並維持陰極成品的導電網路。
- Characterization of LIB Cathode Slurries Using Simultaneous Measurements of Rheology and Impedance Spectroscopy
- Evaluating Battery Slurries with Simultaneous Rheological and Impedance Measurement
- Rheo-Impedance Measurements in Li-Ion Battery Research: Additive Effect of Carbon Nanotubes in LiFePO4 Cathode
- 內容說明
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流變阻抗頻譜分析法可幫助人們深入了解如電池電極漿料、乳化液、漆料、塗料等複雜流體的微觀結構。將介電質阻抗頻譜分析與 DHR 的流變學測量相結合,使用者就能在攪拌、儲存和塗層等製程相關條件下,分析樣本微觀結構中剪切力引起的變化。同時精確測量黏度、降伏應力、黏彈性和恢復能力可提供新的見解,從而將流動特性與微觀結構的變化聯繫起來。電池電極漿料配方和製程開發受到阻抗頻譜分析的指引。在不施加剪切力的情況下進行的初始阻抗測量顯示了在攪拌後導電材料在漿料中的分散情形。同時進行的阻抗和旋轉變形可直接測量剪切引起的微觀結構變化,複製漿料塗布條件,並可測量剪切後隨時間變化的恢復狀況。這些新見解驗證電極成品中的導電網路是如何得以維持,並確保了電池的成功性能。
- 技術
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DHR 的流變阻抗頻譜分析儀配件在介電質阻抗和流變學測量中實現無與倫比的數據資料品質。傳統結合流變學-介電質阻抗的方法需要利用導線、彈簧接觸或液態電解質與上部工具進行電接觸,進而限制了測量範圍。Rheo-IS 配件將兩個電極都置放在一個下部平板上,使用絕緣的上方平行板幾何結構作為導體,消除了與上部工具的接觸需求。這種獨特的設計可實現無限的流變阻抗測量:
- 在製程相關條件下同時進行阻抗和穩定剪切測量
- 無摩擦:無須導線或彈簧接觸,使得 DHR 具有大範圍的扭矩靈敏度,可精確分析黏度、降伏應力、黏彈性和結構恢復等特性。
- 介電質阻抗可在高達 8 MHz 範圍內進行測量,並不受與液態電解質接觸所帶來的限制和實驗挑戰。
- 安裝時間不到 5 分鐘:Rheo-IS 快速更換板可安裝到高級 Peltier 板上進行溫度控制
- 在TRIOS 軟體
- 規格
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流變阻抗頻譜分析儀配件 獨特的無摩擦技術 最小振盪扭矩 0.3 nN.m * Peltier 板的溫度控制範圍 -20 到 100 °C 40 mm 不鏽鋼板(包含) 樣本量 < 2 mL 客製化溶劑收集器(包括) 防止在測量過程中蒸發 整合 LCR 數據資料的 TRIOS 軟體 電抗、電阻、 耗損角正切、阻抗、導納、電容、 導電率、介電常數、電納、 奈奎斯特圖、波德圖 相容的 LCR 測試儀 頻率 電壓 HIOKI – IM3536 4 Hz 到 8 MHz 0.01 V 到 5 V Keysight – E4980AL 20 Hz 到 1MHz 0.001 V 到 2 V Keysight – E4980A 20 Hz 到 2 MHz 0.005 V 到 20 V *最小扭矩取決於儀器型號
- 應用
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陰極漿料配方
流變阻抗頻譜分析為陰極漿料配方提供了強大的洞察力,可評估每種成分對流變性和導電網路分佈的影響。陰極漿料的製備是先將碳黑和 PVDF 在 NMP(樣本 A)中混合,然後加入 NMC(樣本 B)。在這兩個步驟中,在不斷增加剪切速率下對材料進行了阻抗測量。在圖 1 中,與添加了 NMC 的樣本 B(固體含量:72%)相比,儘管樣本 A 的固體含量較低(8%),其黏度明顯更高。NMC 顆粒有助於將碳黑團塊分散成更均勻的網路,從而降低黏度,更適合塗布。樣本 A 的奈奎斯特圖(圖 2)顯示,在不同的剪切速率下,其阻抗發生了顯著變化,顯示碳黑團塊的網路不斷變化。相較之下,樣本 B(圖 3)在所有剪切速率下都顯示出一致的阻抗。NMC 的加入有助於碳黑的分佈,進而形成更穩定的導電網路。這種剪切力穩定的微觀結構有利於生產,並維持陰極成品的導電網路。
- 資源
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- Characterization of LIB Cathode Slurries Using Simultaneous Measurements of Rheology and Impedance Spectroscopy
- Evaluating Battery Slurries with Simultaneous Rheological and Impedance Measurement
- Rheo-Impedance Measurements in Li-Ion Battery Research: Additive Effect of Carbon Nanotubes in LiFePO4 Cathode